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比亚迪的第二代刀片电池,友商还真学不来

关于新能源车的快充极限,世界范围内的各大车企和电池巨头都在不断的尝试,多年来也取得了不小的进展,但是距离人们所期望的最终

关于新能源车的快充极限,世界范围内的各大车企和电池巨头都在不断的尝试,多年来也取得了不小的进展,但是距离人们所期望的最终目标还是相距甚远。如今比亚迪又给出了一个全新的版本答案,将快充的速度再次提升,在9分钟这个区间内将电量从10%充到97%,即使在零下30度的极端严寒当中,12分钟左右也能将电量从20%充到97%。

这样的速度已经在很大程度上缓解充电焦虑了,而第二代刀片电池的提升还远不止充电速度,更是将安全性又提升了一个台阶。并且还平衡了能量密度与充电速度不能共存的问题,反倒是小幅度提升了5%的能量密度,可以说第二代刀片电池和闪充技术的组合,就是全固态电池正式商用之前的最优解。

从基础结构层面重塑电池

电池的充放电大致可以看作是锂离子的迁移过程,迁移速度越快就拥有更高的充放电功率。

为此比亚迪赋予了第二代刀片电池全链路离子“闪通”技术体系,从正极、电解液以及负极三个地方入手。在正极采用多级粒径定向构筑,实现了锂离子的密集堆积和快速脱出;电解液实现了高电导率、快速穿梭。负极采用迁移通道贯通设计实现了锂离子的低迂曲、快嵌入。

以上三项举措让在实现锂离子的快速迁移和聚集的同时,还让电池的内阻得到了大幅度降低。再加上新增的全温域智能热管理系统,进一步减少了充电过程中电池的发热。最终实现了电池的高速充电,同时发热量还能够有效的控制,得以保证电池的安全以及避免充电时产生的高温缩减电池寿命。

关于快充会制约电池能量密度这个难点上,比亚迪也彻底解决了这个问题,第二代刀片电池在第一代的基础上还小幅度提升了5%的能量密度。所以搭载第二代刀片电池的新车型,不论是混动车还是纯电车,电池容量都有不小的提升。其中续航最长的闪充版腾势Z9GT的CLTC纯电续航更是达到了1036km,即便再怎么打折扣,也能够实现超过600km的高速续航里程,完全满足重度长途旅行的需求。

因此第二代刀片电池是一次对于电池底层架构的重塑,从根本上解决了锂离子迁移的速度问题。在实现高速充电的同时,还能让电池的安全性和寿命同时得到保障。

安全性大幅度提升

第二代刀片电池除了大幅度提升的充电速度外,还有大幅度提升的安全性,并且全部远高于国家标准。

首先是在500次的闪充循环之后,进行外部短路(金属穿刺实验),电池不起火不爆炸,对比国标要求仅有300次。充分说明了超大功率的闪充并不会明显改变第二代刀片电池的内部电化学结构,让电池继续保持稳定。

至于500次电池的完整循环对应多少行驶里程,就拿一台电动车电池的一次完全循环可以行驶500km计算,500次充电就对应了25万公里的行驶里程,已经超过绝大多数家用电车的全生命周期行驶里程了。

其次就是优秀的热扩散测试结果,在实验中同时触发4节电池短路,电池还能做到不起火和不爆炸,这一项所对应的国标是只触发一节电池短路即可。这项测试说明了第二代刀片拥有极为出色的热管理系统以及稳定的化学结构,在电池最怕的高温之下依然能够保持高度稳定和安全。

最后一项就是常见的电池撞击测试,这也是真实用车场景当中造成电池起火的主要原因之一。因为对于电池的撞击如果产生了形变,那么就会改变电池的内部结构,从而破坏掉稳定的内部环境,让电池内部出现短路并发生爆燃。即便没有产生形变,电池也可能在强大的冲击之下,内部的结构遭到破坏。

为此比亚迪在遭受最高1500J能量的撞击时,还能保持电池的稳定性,不会发生爆燃,儿对应的国标则是150J。这可是高于国标10倍的严苛标准。

可以看出比亚迪在进行了极为严苛并且最容易导致电池发生爆燃的测试当中,在远高于国标的情况下,依然保持了极高的稳定性。丝毫没有为了兼顾闪充和能量密度而牺牲安全性,反而将安全性极大的提升了。

闪充桩的使用体验更好

第二代刀片电池在技术上几乎做到了无懈可击,全新的闪充桩则彻底发挥了电池的全部潜力,并且使用体验还非常的优秀。

首先是充电桩有着无可匹敌的充电功率,单枪的峰值功率可以达到1500kW,超高的功率就是闪充的技术基础。但是在传统的充电桩上面,超高的功率意味着更粗的导线,这样才能降低电阻。让本就沉重的充电枪和线再次加重,一部分力量弱的人很难操作。如果再加上雨雪天气,拖在地上的导线更是容易弄脏衣物。

而比亚迪的全新闪充桩完美的解决了以上的所有问题,因为工程师采用了一套从天而降的方法,让充电枪悬挂在T形充电桩上面,这一设计就巧妙的解决了重量问题,让用户在取放充电枪的时候非常轻松,单手也能够从容操作。由于是悬吊的形式,充电线也不会沾到来自于地面的泥污,让雨雪天气时候的充电不在小心翼翼。

最后,全新的闪充桩还被赋予了滑轨设计,这样不论充电口在左边还是右边,都能很轻松的将充电枪插入,不用再刻意的根据充电口的位置来停车。

全新闪充桩还解决了被用户广泛诟病的支付问题,用户只要在第一次使用的时候,通过比亚迪闪充APP简单绑定,以后每次充电都可以实现即插即充的无感支付,不用再一顿猛如虎的操作之后才能开始充电。

全新的闪充桩都配备了储能装置,这样即便是未来闪充站大规模覆盖之后,也不会对电网产生特别大的波动。在今年底比亚迪预计将落成2000座左右的高速闪充站,也就是平均100多公里就有一座闪充站,进一步消减节假日长途出行时候的充电焦虑。

结语

锂离子电池发展至今依然存在或多或少的问题,主要是充电速度和安全性还是没有得到很好的解决。儿比亚迪第二代刀片电池一次性结局了这两个难点,通过对于电池内部结构的重塑,让磷酸铁锂电池在实现超高速充电的同时,大幅度提升了安全性和小幅度提升了能量密度,并且9分钟就能实现从10%低电量到97%的快速补能。

这是其它车企没能完成,或者是只在PPT上面实现的目标,如今比亚迪已经全部落地。就在全新技术发布会的当晚,就上市了众多搭载第二代刀片电池技术的车型,让新技术发布即可立即享受,不给投资者和消费者画饼,这本身也是一种极度负责任的体现。

比亚迪似乎也有着自己的五年计划,2021年发布第一代刀片电池,5年之后是第二代,再过五年应该就是第三代。而按照比亚迪的技术路径,第三代刀片电池可能就是固态了。因为比亚迪表示2027年就会在高端车型上小范围量产装车,待成本降低就可以大范围装车了,届时全固态电池将成为民用动力电池的最终形态,在续航和安全性上实现跨代际提升,彻底解决人们对于动力电池的一切顾虑。