闻起来比看起来好?比亚迪韩电动车“刀锋”电池技术浅析

这两天,比亚迪韩EV的动力电池成了热点。除了回归磷酸亚铁锂路线之外,它的新电池因为外形又细又长,被命名为“刀锋电池”,听起来很厉害!

但根据工信部申报目录中的信息,全新一代刀片电池的系统质量(注意这个字,很重要)只有140Wh/kg,不仅不够出彩,甚至比很多160甚至180Wh/kg的产品还有点落后...那么它的亮点在哪里呢?

首先,我们来看看刀片电池和目前其他主流电池的区别。

这是一块方形铝壳电池,目前比亚迪95%以上的产品以及其他很多主流品牌都在使用。

这是一款柔性电芯,和方形电芯的区别在于外壳用铝塑膜包装,更小更薄。

接下来我们看起来非常熟悉的是特斯拉使用的圆柱形电池,规格如图18650,更大的规格为2170。由于单体电池体积和容量较小,每辆特斯拉上有数千块这样的电池。

最后还有比亚迪的刀片电池。由于目前没有实物图,我就凑合着用专利图来一个大概。...

从尺寸数据可以看出,刀片电池的高度和厚度是固定的,高度为118mm,厚度为13.5mm,主要在长度部分,刀片电池有435mm到2500 mm各种规格。

最长可达2.5米,这在之前的电池形态中从未出现过。

因为长度足够,所以电芯内部可以做一些文章。比亚迪可以将多个不同规格的叶片电芯的极芯串联或并联,极芯组之间有隔板将电芯的空间分割成多个容纳腔,形成类似蜂窝的结构,并有密封和注液通道。

刀片电池可以简化目前主流电池的层层集成结构,不需要“电芯-模块-电池组三级”的固定组模式,可以直接通过电芯组成电池组,也就是Cell?去哪?包装(CTP).

上图是比亚迪秦Pro?EV的动力电池组结构由分组的方形电池模块组成,通过线束和液冷管路连接,增加了很多结构件和支架。电池对模块的体积集成效率约为78%。

相比之下,刀片电池的分组要简单得多,减少了模块层面的结构件,大大简化了电池组上的装配支撑结构,使整个电池组的结构明显简化,从电芯到模块的体积集成效率可以达到90%,从而提高了体积能量密度。

因为乘用车的底盘空间有限,容纳不下大电池组,越是底盘低的地方,这个要求越突出。所以,如果要讨论集成效率的提升,体积利用效率是最直接有效的研判指标,而不是只执着于常见的质量能量密度Wh/kg。

为了保证传统模块作为独立单元具有良好的机械性能,需要侧板、端板等保护结构,因为多级集成还需要低压线束、高压连接等电气元件。

使用刀片单元技术后,这些结构可以大大简化。更大的电池/近似模块的设计显著降低了电池组级组装和生产的复杂性和成本,使它们在质量和体积上更紧凑,利用率更高。更加一体化的设计理念还可以提高水冷、加热和其他组件的集成度。

磷酸亚铁锂材料制成的刀片电池虽然在质量和能量密度上无法达到三元电池的高水平,但在一定体积内可以装载更多的电池,在实际续航上并不比三元电池的主流产品差多少。上面提到的比亚迪韩EV和的综合续航里程高达605km,几乎是国内自主品牌的最高水平。

有人说多插点电池,那车整备质量不就上去了吗?别忘了比亚迪独有的E平台技术。通过高压系统和低压系统的整合,比亚迪在轻量化上有很大的优势,体现在比亚迪韩EV上,一款近5米长的纯电动车,整备质量只有2020kg,并没有那么夸张。

另外,别忘了磷酸铁锂电池在成本上的优势,降低的成本可以直接让消费者在车辆终端价格上获得最大的实惠。

至于比亚迪为什么不简单的用三元刀片电池,我觉得老王除了一些技术上的原因,可能更多的是对磷酸亚铁锂的感情。

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