本期關於DM-i上面最新的模組式刀片電池,要點有三。知道這三點基本就能清楚比亞迪真正的野心在哪裡了。
一是電芯疊片工藝,目前這個時間節點來看,疊片工藝並不是新技術,但是漢EV上那種特大尺寸大能量密度的疊片工藝,要麼其他家做不了,能做也做不了這麼大扁平比的,兩樣都滿足的成本又沒這麼低。工藝難在哪呢?目前疊片工藝在極片的塗布,面密度儀資料的校準、六氟磷酸鋰具體配比以及分容化成工藝我在之前懂車全紀實那一期已經講過,這些工藝很多家做不了。
別的不說,就說塗布工藝那個超長大烤箱,這烤箱一百多米長,最關鍵的是寬度還達到了一定規模,老王在思考如果用這烤麵包該是多高的效率(開個玩笑),之前從比亞迪方面瞭解到,其他電池廠由於工藝的區別,比如卷繞工藝為主的電芯是沒必要做這麼長的,疊片工藝的效費比存在很高門檻。但實際上DM-i用的刀片電池原則上並不是漢EV上面的版本。這就要說到第二點了。
刀片電池在漢EV上面的尺寸,該尺寸較大,並非DM-i的尺寸
DM-i小模組刀片如何理解?
它的初衷其實是為了最佳化電流電壓的同時把電芯排布從橫向變成縱向,側面給底部邊梁騰出緩衝空間,和橫置大電芯的漢EV不一樣。
這個模組內部是由多組小單體串聯而成的,這對行業來講其實是為其他廠商提供了比亞迪專屬的積木電池模組,顆粒度足夠細緻,購買後可隨意佈局,實話說弗迪動力單獨拆分上市就是為了這個,而且不少廠商都盯著呢。
比亞迪電池生產工廠即將陸續啟動
不少人說刀片電池在世界範圍內並不是原創,但老王認為比亞迪這是典型的陽謀,就是我把效費比做到最優,你行你也可以上。
反正我全產業鏈佈局,而且針對自己產品的需求我是從0-1的設計,對自己是又便宜又細緻,當你發力追趕的時候,我已經開始對外出售罐頭版本賺錢了,你說氣不氣?所以對於很多家企業來說,由於工藝限制和產能,真的會把比亞迪的電池方案考慮進去。
新華網曾報道長安汽車目前申報混動車或將採用比亞迪電池
這種形態整體來看,如果採用橫置,取樣線,焊接連線模組就要從側面焊接,需要佔用兩側空間,這種佈局對應漢這樣的中大型車尚可,但不利於窄輪距車型拓展,所以縱向排列僅佔用兩頭的空間。這樣可以把刀片電池兩側的空間省出來,讓車身邊梁更加最佳化有利於比亞迪的平臺拓展性,而且這種串聯縱向佈局的方式,也為整車重心分佈的最佳化提供了很多便利。
DM-i目前公佈的電量是8到20多kWh左右,純電動里程從55-120公里不等,根據懂車帝評測過的所有電池車中,比亞迪的實際與公佈之間的比例是比較接近1的。
第三就是電池溫控技術
首先就是冷媒直冷,仔細看電池包外面正負高壓線纜旁邊的這個通道,就是電池冷卻液是可以和散熱冷媒液打通的,而且冷媒是穿插在電池小模組之間並非整體加水套的形式,能提升散熱效率提升,沒有中間商賺差價,是個低成本高工藝要求的技術亮點,我們需要看一下後期會不會有漏液和裝配問題,留個話口,出問題我們從本期這個點開始分析。
另外,材料有人說磷酸鐵鋰冬季續航不行,按材料大類來看這種說法沒錯,但不能說明任何問題,因為忽略形式談材料就是耍流氓,現階段所有電動車都會加入溫度保護系統,如何保證效率?
電池溫度保護效率高低也要看系統型別,單純在外面套層水殼非但效率低,整體重量還很冗餘,而且有的公司還提出柴油加熱系統,就更低效了,辣眼睛。那比亞迪這裡的溫度管理系統屬於典型的自力更生,也就是說冬天來了並不是給自己一個暖水袋,而是做起了俯臥撐,利用電芯單體自身脈衝發熱防止低溫極化,讓電池進入合理的溫度區間。
而且這種說法可不是空穴來風,早在漢DM上面其實就已經搭載了,當然,針對一些人說一旦溫控開關失效,很有可能把自己加熱到單體熱失控的這種情況,脈衝自加熱能夠透過增加脈衝幅值和縮短脈衝時間來達到效果。正好給大家分享一篇歐陽明高院士在12年時候的文章打消這個顧慮。
幾條重要結論,尤其是最後兩條。
請注意文章中最後一條結論,脈衝加熱形式對壽命影響可忽略不計,連續加熱累計170小時後電池容量損失僅為1%。
另外這篇文章中作者提出一個動態模型,就是儘可能縮短脈衝和達到更高的電壓幅值,就可以做到電池安全和升溫兩不誤,此外還有多位國內學者提出過類似的理論,不一一贅述。
可以說12年左右的時候,多數理論分析就已奠定了脈衝自加熱上馬電動車的必然性,但我們能知道一點,就是比亞迪把理論變成工程實際的落地速度很不錯,(另外這裡做一個特別說明,很多人比較痴迷於研究專利,老王也比較喜歡,但大家有時候過度相信專利的力量,實際上專利和實際量產之間有著巨大的鴻溝,知道專利和指導加工尺寸再到由相關生產裝置調教後能量產之間是很多企業不可逾越的。)
根據懂車帝評測,漢EV在冬季續航中的短期測評結果,各主流網紅電動車裡排第二,這套溫控系統應該是有貢獻的。
請注意該排名按實測/官方續航比排名,凡談到比例者與絕對量多寡無關,請仔細閱讀
也就是說,如果能夠透過這一項研究,解決保溫問題,比亞迪就可以繼續使用熱失控後果沒那麼嚴重的磷酸鐵鋰材料來降低成本。
其實這也是在百人大會上王傳福有底氣去建議把動力電池的針刺試驗納入強制性標準的原因之一,老王對於這種說法是認同的,因為這種做法沒傷害老百姓的利益。
當然磷酸鐵鋰電池也不是完全沒有缺點。相對三元鋰電池來說單位質量的能量密度較小,鋰離子擴散速度慢,振實密度較低。相對應的三元鋰電池,它的體積小,能量更大,低溫效能好。但大家請注意,目前所有的三元鋰電池能量密度和磷酸鐵鋰都還算是一個量級,三元鋰並沒有在絕對量方面比磷酸鐵鋰“多一個零”,正是因如此,磷酸鐵鋰電池的安全性不容易熱失控導致爆炸才是最大優點。相比之下,我個人認為三元鋰電池在安全效能方面的提升更為迫切。
最後,老王為自己下一期文章做個預告,比亞迪DM-i電機系統的裝配和加工工藝也有一些技術特點,這些特點裡面有優點也有缺點,關注老王,下一期講一些之前影片中沒有提到的知識點。