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动力电池革新刀片一出一统江湖

发布时间:2020-04-01 04:45:04 作者:责任编辑。王凤仪0768 浏览次数:9973    

文| 腾马丁博士

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“罐头开瓶器”正式来临,谋福人世。

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罐头是在1810年创造出来的,可是,罐头开瓶器却在1858才被创造出来,很古怪吧?

鸡汤文会说:“真实好的东西总是迟来一步。”可是,为什么呢?

仔细想问题的源头,可知一二。罐头的用处在于尽或许长时间的保存食物、避免腐坏,所以它要更密封、更健壮,并且还必须得让它简略翻开。密封健壮和简略敞开,这是一组对立,很可贵兼。罐头开瓶器晚了48年才被创造,便是在寻觅这个对立的处理方案。

这种对立随处可见。比方,轮船如安在添加安稳性的前提下,让船身的阻力更小?要想添加安稳性,最直接的方法便是把船身变宽。可是,宽了之后,又势必会添加行进的阻力。一边要进步安稳性,一边要削减阻力,这便是规划轮船要平衡的对立。

苏联有一位创造家叫阿奇舒勒,他创立了“问题处理通用技能(TRIZ)”。阿奇舒勒以为:处理一个问题,首要应该清晰的是这样的一个问题背面的中心对立是什么。从知道对立再到兼而得之,便是一切立异性处理方案的起点。

(阿奇舒勒)

这就回答了一个常见问题——为什么大部分的尽力,都显得蠢笨而无成效?其本源在于,绝大多数尽力都是在原地打转。

这正是技能立异的实质:找到那个中心对立,处理它。

落地到轿车职业,也有许多比如:如动力与油耗、运动与舒适等等。其中最困难、最火急,也最引人重视的,则是动力电池的能量密度与安全性。

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动力电池职业经过“百家争鸣”的动乱后,终究形成了三元锂电池和磷酸铁锂电池势均力敌的局势。可是,二者的优缺点都很显着。如下表所示:

看一看近两年电动轿车的首要舆情,就知道为什么区别这两类动力电池为何如此重要。

调研显现,虽然电动轿车起火概率要低于燃油车,但人们对电动车起火有更多焦虑。比较2018年同期,2019年网友对“自燃”等安全事故的重视度增长了14倍,安全性成为潜在顾客最大的焦虑项之一,直接影响了新能源轿车商场的开展。

一个不行逃避的数据是,2019年,国内某造车新势力品牌旗下车型,两个月内三次“自燃”,举国重视。

已然三元锂动力电池简略起火,挑选更安全的磷酸铁锂不就行了?

并没那么简略。问题的另一方面是,厂商们面临着两个压力:一是国家方针倾向于补助续航更高的车型,二是顾客普遍存在路程焦虑和充电愤恨。而装置动力电池的空间就那么大,用磷酸铁锂势必会影响续航路程,或许拿不到补助,也会影响顾客决议计划。

如此一来,三元锂就成了商场上的宠儿,风头一度压过磷酸铁锂。

那么问题来了:电动轿车的高续航与高安全,到底有没有解?

有。

这一次,又是比亚迪。

(比亚迪总部“六角大楼”)

以往的厂商回答这样的一个问题,就像罐头开瓶器创造之前的时期相同,在原有的对立里边打转。补助引诱+顾客偏好,让厂商们屡次挑选续航更高的三元锂,也不行避免地献身了安全性。上一年一系列“自燃”工作,绝大多数便都是三元锂电池惹的祸。

比亚迪换了个思路。

“问题处理通用技能(TRIZ)”有一个中心过程,叫做对立矩阵。幻想一个简化的对立矩阵表,列上不同参数之间的对立。竖着的一列,是想要改进的参数;横着的一行,是不想被恶化的参数。

这样,问题就简化为,要改进的参数为能量密度(续航路程),不想被恶化的参数便是安全。

凭仗对职业深刻理解的战略前瞻,深耕范畴多年、具有强壮立异才能和深沉技能堆集的比亚迪,依据其抢先全球的磷酸铁锂电池技能,比亚迪交出了“刀片电池”这一答案。

刀片电池引领全球动力电池安全新高度,有啥过人之处?

简略讲,动力电池的拼装单位依次是电芯-模组-电池包,多一个单位就从另一方面代表着占了体积。“刀片电池”将电芯做成“刀片”形状,这让刀片电池在成组时能够直接越过“模组”,直接组成电池包。这种电池包也被称为“无模组电池包”。因为精简了模组壳体等零件,节约出的空间和分量能够装置更多的电芯,续航才能当然更强。

便是依据核算,在正极资料不变的情况下,“刀片电池”的体积比体系能量密度比块状电芯有模组电池包的体积比体系能量密度提高了50%。

更重要的是,以越过模组的方法节约空间、提高比能量,使刀片电池能够“光明磊落”地选用更安全、更安稳的磷酸铁锂电池——比亚迪用立异技能的方法,处理了动力电池的二律背反。

之前,受底盘空间的约束和磷酸铁锂块状电池能量密度偏低的“两层揉捏“,有模组的磷酸铁锂电池包在适配轿车等车型时,归纳续航路程很难打破400公里。现在,配备了刀片电池的比亚迪“汉”车型,归纳续航路程(NEDC)可达605公里。对电动车而言,600公里的续航路程现已和燃油车适当,可完全满意顾客的需求。

(比亚迪汉将搭载刀片电池,估计本年6月份上市)

这一举,直接使磷酸铁锂电池重回乘用车商场。

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从头审视比亚迪的对立矩阵:要改进的参数为能量密度(续航路程),不想被恶化的参数便是安全。

可是,比照亚迪来说,安全不仅是不能被恶化的,并且是坚决不能恶化的。

在“刀片电池”面世之前,安全便是比亚迪不能撼动的初衷。比亚迪做电动轿车比谁都早,可是你听过比亚迪电池起火吗?15年动力电池安全事故记载,是比亚迪的成果。

或许正是这样长时间的坚持,才会找到终极处理方案。“刀片电池”的横空出世,最牛的便是经过了动力电池测验范畴的“珠穆朗玛峰”——针刺实验,打扫动力电池安全开展上的最终一块妨碍。

从锂电池诞生之初,针刺实验便是电池安全测验中的最重要的一种手法。时至今日,在锂电池针对安全的多达300多项实验中,公认最难的仍是针刺实验。针刺实验一度是电动轿车的国家强制检测规范之一,可是为难的是,这样强制检测在2019年1月被取消了,原因是针刺实验对三元而言没人能合格,法不责众。

比亚迪没有钻法令空子。比亚迪内部说,要坚持自律,严厉据守安全底线,不能抛弃针刺的研讨。经过法规测验跟满意实践需求是两个不同纬度的工作。

比亚迪做到了。比照三种电池的针刺实验成果,一看便知。

(比亚迪刀片电池针刺测验视频)

在相同的测验条件下,三元锂电池在针刺瞬间呈现剧烈的温度改变,外表温度敏捷超越500℃,并发作极点的热失控——剧烈焚烧现象,电池外表的鸡蛋被炸飞;而磷酸铁锂电池在被穿刺后无明火,有烟,外表温度达到了200℃~400℃,电池外表的鸡蛋被高温烤焦。

实验显现,比亚迪“刀片电池”在穿透后无明火,无烟,电池外表的温度仅有30-60℃左右,电池外表的鸡蛋无改变,仍处于可活动的液体状态。这一成果足以证明“刀片电池”完全摆脱了传统动力电池或许会发作的“热失控”的噩梦,其安全性具有无与伦比的优势。

比亚迪刀片电池第一次安全、高水平经过针刺实验,关于动力电池职业安全开展具有路程碑的含义。

(王传福在我国电动轿车百人会上介绍刀片电池)

NEDC续航605公里*针刺实验60摄氏度,动力电池的对立矩阵正式打破,“罐头开瓶器”正式来临,谋福人世。

在笔者看来,作为真实的技能立异,“刀片电池”除了处理动力电池的终极对立外,其含义还在于,它把此前以企业利益为导向的电动轿车研制,拉回到了以安全为本的正确道路上。

未来的动力电池商场,也必将因而完全洗牌。以往二分全国的商场,终将一统江湖。究竟,有五星级能够住,没人会再想去住快捷酒店。

并且刀片电池也让人们信任:问题都是能够被处理的。这无疑也添加了科技工作者的决心,关于那些为了愿望打拼的科技公司来说,是实际中的典范力气。

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