最近，比亞迪正式發(fā)布新一代動力電池產(chǎn)品“刀片電池”，在行業(yè)內(nèi)引起廣泛關(guān)注。
比亞迪宣稱，“刀片電池”通過獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計，克服了傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池能量密度低的劣勢，同時兼具超強(qiáng)安全性以及長壽命、長續(xù)航的優(yōu)勢。
“從電池的安全性、體積能量密度以及成本三個方面，‘刀片電池’都具有比較好的優(yōu)勢。” 中科院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高如此評價。
新產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)安全多于續(xù)航
比亞迪透露，搭載“刀片電池”的新能源汽車?yán)m(xù)航里程可達(dá)600公里，將于今年6月投產(chǎn)上市。但這家公司似乎并未過多強(qiáng)調(diào)其續(xù)航性能，而是尤其強(qiáng)調(diào)其安全性。
比亞迪股份有限公司副總裁何龍介紹，“刀片電池”采用磷酸鐵鋰材料，這種材料具有4大優(yōu)勢：放熱反應(yīng)的啟動溫度高，材料在500℃以下都很穩(wěn)定;放熱慢;產(chǎn)熱少;分解時不釋放氧氣，減少了燃燒風(fēng)險。
對于其安全性能，何龍表示，“刀片電池”通過了電池行業(yè)公認(rèn)最嚴(yán)苛的針刺測試。這種測試要求用一根直徑3至8毫米的鋼針刺穿電池，觀察電池是否著火、爆炸。發(fā)布會展示的測試視頻顯示，“刀片電池”被刺穿時，結(jié)構(gòu)完整穩(wěn)定，未出現(xiàn)任何起火冒煙現(xiàn)象。
“電動汽車的安全性是電動汽車發(fā)展的一個重要方面，也是電動汽車先進(jìn)性的一個重要體現(xiàn)。根據(jù)一些市場調(diào)查，電動汽車的安全性也是客戶選擇電動汽車時考慮的一個主要因素。”歐陽明高說，新能源汽車的安全事故有各種各樣的原因，電池是造成電動汽車安全事故的重要原因。
歐陽明高介紹，電動汽車的電池安全，一般稱為電池?zé)崾Э?。?dāng)電池溫度升高到一定程度時，會引發(fā)一系列電池內(nèi)部的副反應(yīng)。這些副反應(yīng)大多都是放熱的，當(dāng)放熱速率急劇增大，溫度急劇升高，就會出現(xiàn)熱失控，并引發(fā)燃燒、噴發(fā)等安全事故。
“針刺實(shí)驗(yàn)應(yīng)該說是非常有效的，也是非常嚴(yán)酷的一種熱失控的測試方法。” 歐陽明高說。對于“刀片電池”在針刺試驗(yàn)中的表現(xiàn)，他用“優(yōu)異”來評價。
歐陽明高認(rèn)為，其背后有兩個原因：一方面，“刀片電池”是長條形電池，散熱面積比較大;另一方面，短路的回路比較長，產(chǎn)熱能力下降。這兩方面使它的溫升速率比較小。
能量密度追求加劇安全隱患
“刀片電池”對安全性能的強(qiáng)調(diào)，與新能源汽車動力電池領(lǐng)域的路線之爭不無關(guān)系。
“幾年前，在乘用車動力電池領(lǐng)域，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的路線之爭，以磷酸鐵鋰電池暫時偃旗息鼓而告一段落。”比亞迪集團(tuán)董事長兼總裁王傳福說，磷酸鐵鋰電池天生安全性高，但能量密度相對較低，從而被能量密度高，但天生熱穩(wěn)定性差的三元鋰電池拋在身后。
在王傳?？磥?，在新能源乘用車領(lǐng)域，許多企業(yè)陷入對續(xù)駛里程的攀比之中，這種攀比的壓力會轉(zhuǎn)嫁到動力電池生產(chǎn)，讓行業(yè)對動力電池的能量密度產(chǎn)生非理性的追求。
“坦白講，正是對電池能量密度不切實(shí)際的追求，帶偏了動力電池行業(yè)的發(fā)展路線。” 王傳福說，過去幾年因?yàn)殡姵匦袠I(yè)不同企業(yè)的技術(shù)及品控水平參差不齊，再加上三元鋰材料本身的特點(diǎn)，電動車的自燃甚至爆燃的事件明顯增多，將高能量密度的三元鋰電池的安全問題暴露無遺。
北京理工大學(xué)副教授、新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟副秘書長劉鵬近日在一份演講報告中指出，在全國新能源汽車安全事故中，電池問題依然是著火事故的主要原因。
技術(shù)創(chuàng)新將催生更多產(chǎn)品
“刀片電池”只是新能源汽車電池不斷更新迭代的一個縮影，技術(shù)創(chuàng)新會在動力電池領(lǐng)域催生出更多令人眼前一亮的產(chǎn)品。
談到未來新能源汽車電池的發(fā)展趨勢，歐陽明高認(rèn)為，首先是進(jìn)一步在電子材料和電化學(xué)體系方面進(jìn)行創(chuàng)新，比如從有機(jī)的、可燃的電離發(fā)展到無機(jī)的、不可燃的固態(tài)電解質(zhì);二是朝智能化方向發(fā)展，比如智能制造、智能控制、自動回收等，充分利用信息技術(shù)和人工智能技術(shù)，發(fā)展智慧電池;三是在設(shè)計和產(chǎn)品工程方面進(jìn)行創(chuàng)新，“‘刀片電池’就是一個非常好的例子”。
“安全、長壽命、長里程、減少對稀有資源的依賴，是我們對未來電池發(fā)展的一個展望。” 王傳福說，未來電動車大規(guī)模替代燃油車的過程中，新能源汽車電池必須具備幾個特點(diǎn)。
王傳福認(rèn)為，第一就是安全和健康。沒有安全就沒有品牌，也沒有這個行業(yè)，因此未來的汽車電池必須首先保證高安全性。此外，長續(xù)航、長壽命也是未來電池所必須遵循的。
王傳福特別提到了減少對稀有資源的依賴。他分析說，中國的很多金屬資源比較少，比如鈷、鎳，鋰金屬資源“還算不錯”。“手機(jī)電池畢竟容量很小，但電動車的電池很大，一個電動車的電池都是幾百公斤。”王傳福說，如果每一輛燃油車都被電動車替代，而地球上沒有那么多金屬和材料，這也不可取，因此一定要減少對稀有金屬的依賴。
