新基建、新機遇、新發展,7月9日,由中國充電樁網主辦的“2020第六屆中國國際電動汽車充換電產業大會”(簡稱:金磚充電論壇)在上海大華虹橋假日酒店隆重開幕。來自政府、院校、協會、企業、采購商、金融、媒體等850位代表出席本次大會,大會以“洞見當下、預見未來、聚力發展、合作共贏”為主題,推動產業交流發展。
新基建引領發展新浪潮
弗迪電池上海動力電池研發中心副總監周貴樹發表了《比亞迪刀片電池開發進展》的主題演講,以下是演講嘉賓未刪減實錄:
弗迪電池上海動力電池研發中心 副總監 周貴樹
很榮幸今天站在這里跟大家分享比亞迪弗迪電池的刀片電池,這次我們的會議是充換電大會,在昨天和今天大家聽了很多關于充電樁或者換電的報告,充電或者換電都是講的關于電動車、動力電池,關于動力電池是什么樣,或者它有應該有什么樣的要求,我希望今天的交流和分享讓大家有一個大概的印象。
我的報告三個部分:公司介紹,介紹一下比亞迪刀片電池,這是最近比較熱的,后面有時間的話介紹一下HEV電池。
大家對比亞迪都很了解,換段時間我們可能換個名字跟大家見面了,2018年比亞迪電池事業部拆分上市,2019年我們成立了弗迪電池,主要是電池事業部和比亞迪中央研究院、若干個工廠(14個),35000+員工,電池涵蓋大電池和小電池。
比亞迪有非常完善的產業鏈,我們會跟很多材料廠商有密切的一些合作。
說到動力電池這塊,可能大家不是特別清楚,大家印象里是覺得深圳動力電池。
實際上我們有四大研發基地,深圳坑梓,純粹的動力電池,包括動力電池BEV研發,BMS研發;深圳寶龍涵蓋先進電池研發、3C電池研發、裝備研發,有500多名工程師;上海涵蓋大電池xHEV研發,3C電池研發,有200多名工程師;惠州涵蓋完整的電解液、隔膜研發、正負極材料研發、結構件研發、元器件研發。
目前來說,我們已經主產四大生產基地,在深圳、西安、青海和重慶,長沙和貴陽在建中。
接下來進入今天的主題——刀片電池。像比亞迪動力研發的歷程,比亞迪從1998年開始做鋰電池的研究開筆,2002年開始進入動力電池,到現在來說是18年,2003年NCM電池啟動基礎研究,2005年首款動力LFP電池上市,2008年全球首創將動力電池在純電動e6上應用,全球首創將動力電池在雙模電動車F3DM應用。
什么是刀片電池?很長很薄。之前市面上最長的動力電池570毫米左右,再長就非常挑戰生產和制造,570毫米已經夠長了。你要做這么寬的,一米甚至兩米的刀片電池,對制造這塊是非常大的挑戰,組織成電池的話,對結構設計也是非常大的挑戰。
我們有18年的開發經驗,應用也有很多積累,刀片核心的在于結構,兩年多時間我們有370多項專利。
超級包是我們內部的稱呼,像三元是EV電池包,很多模組。這個可以看見中間有很多縫,不管中間還是邊上,體積利用率大概40%多一點,磷酸鐵鋰要用到極致,它的能量密度很難和三元比,刀片電池我們把空間利用到極致。
關于超級包的概念,我們提出來“6S”技術理念,超級安全;超級強度;超級續航;超級低溫;超級壽命;超級功率。這六個方面基本上涵蓋了不管是專業的還是普通用戶對電動車的需求。
首先看超級安全這塊,首先在材料自身這塊,磷酸鐵鋰和三元材料它有本質上的區別,磷酸鐵鋰它是一個金屬氧結合比較弱的結構,在高溫或者什么情況的時候容易斷裂,像大家關注的像起火爆炸。它基本在300度以前不會失氧,在極端的情況下,它很溫和,從爆炸的角度,我的能量很少或者很緩慢就構不成爆炸了,這是它安全的本質。
這是一些典型的測試,以前在網上給大家公布過,大家很驚訝。這么一個電池針刺下去居然沒有起火。這是我們刀片的現狀,1.針刺:不冒煙、不起火;2.擠壓:僅冒煙、無起火、無爆炸。
不管是針刺還是極端擠壓等,都是不起火,甚至冒煙都很少,沒有明顯的黑煙。
熱擴散是國家的強制標準,這應該是最嚴苛的。我們做實驗的時候用針不管怎么扎都不會失控。
再看其他的五個方面,超級功率這塊對應的是加速,可以說加速,可以說回饋,極端加速。我們應用的這款車,就是“漢”這款,瞬間最大功率363KW,約500馬力,支持3.9秒百公里加速。
超級低溫,有90%的能量放出,這個在業界里面屬于非常高的水平。我們在做保溫的時候,在整個超級包里面有很多復合功能的模組,這個既是保溫材料也是高強度的材料,我們有很多集成。在保溫這塊突破以前,比如說這個振動一般像60赫茲。
超級強度,我們可以承受80赫茲,承受120萬公里,比如說抗壓這塊,45噸的卡車上面碾壓過去。
超級續航,續航這塊是大家關心的,超級續航,這款“漢”可以實現600公里。
超級壽命,磷酸鐵鋰遠遠比三元電池要高。
在刀片電池開發過程當中,在材料、設備結構這方面有很多獨特的發明,我們分幾個階段做了專業布局,目前形成了三個階段,367件專利。
這部分就是刀片電池,讓大家再了解一下HEV電池,在很低的能量但是很高的功率,我們以后車的電動化有幾個方向,一個是HEV,或者我提供幾百公里的里程,在過程階段里面對燃油車還是主流的時候,如何實現節能減排?48伏HEV是最好的,可以達到最高的節油比。
這是凱美瑞,這個已經有了上百萬輛車了,也是在快速發展階段。對于豐田來說,之前都是日本松下的HEV電池,現在像比亞迪已經進入它的供應商體系,已經成為它第二大電池供應商,馬上量產的新車型就會用到我們的電池,把電池性能這塊歸為5S方面,相對于刀片電池少了一個S(超級里程),其他的多沒變。因為電池包小,所以強度更多體現在可靠性這塊。
超級功率這塊可以看到一個概念,這是我們開發的一款HEV電池,電池包(1.1度電)大于70kw的功率能力,在低溫的情況下也有加速的能力,對于功率來說,大功率能充電能放電。
低溫這塊我們做了很多系列,可以承受在零下35度,3C1000次的脈沖循環無鋰技晶。
壽命是什么呢?一般的壽命是一萬,使用模式也不一樣,減充減放。在5C的話,50%減充減放,DOD循環壽命超過20000次容量恢復率在80%以上。
超級壽命,10年25萬公里。我們做了很多驗證,可以抗25年。
超級可靠性,電芯可靠性;模組可靠性。
超級安全,我們做了60度,30G的過充,不開闊,不冒煙,不起火。
這個是刀片電池生產基地,我們是在2020年3月份花了一年的時間把刀片工廠重建完成,現在在大規模高產的階段。我們在7月12日,比亞迪首款搭載刀片電池的“漢”正式上市,期待各位的關注。
謝謝大家!