Batería de coche "no espontánea": ¿por qué blade? ¿Por qué no explota una llanta pinchada?
Con la batería Blade, BYD ha actualizado la densidad de energía de las baterías de fosfato de hierro y litio y ha vinculado el nivel principal de las baterías de litio ternarias; a través de experimentos de acupuntura, la batería Blade ha demostrado una "tranquilidad" inusual. batería de energía que puede pasar esta rigurosa prueba.
Después de años de competencia y eliminación, las baterías de energía de los vehículos eléctricos han pasado de competir por las dos primeras, las baterías de litio ternarias se han convertido en la corriente principal de los automóviles de pasajeros, mientras que las baterías de fosfato de hierro y litio han controlado firmemente el mercado. Mercado de turismos y autocares.
La lógica detrás de esto es que las baterías ternarias de litio tienen una mayor densidad de energía, pueden soportar un mejor rendimiento de resistencia y recibir subsidios políticos, lo que está estimulando el entusiasmo de las empresas automotrices por instalar baterías de fosfato de hierro y litio que sean más seguras; Bueno, tiene una vida útil más larga y es la mejor opción para autobuses y autocares con gran número de pasajeros y alta intensidad operativa.
Después de la aparición de la nueva generación de "baterías de cuchillas" en el campo del fosfato de hierro y litio, ¿qué impacto tendrán las baterías ternarias de litio? ¿El mercado de automóviles de pasajeros que controla se moverá hacia el campo del fosfato de hierro y litio?
¿Por qué "Blade"?
La súper batería de fosfato de hierro y litio de BYD (comúnmente conocida como celda de batería) se llama "batería de cuchillas" debido a su forma plana y larga.
A través de la conferencia de prensa sobre la batería Blade y los documentos de patente relacionados, podemos ver la idea de BYD de mejorar la densidad energética de las baterías de fosfato de hierro y litio.
La batería Blade es en realidad un producto de CTP. El llamado CTP (¿Célula? ¿Adónde ir? Paquete) se refiere al ensamblaje directo de celdas individuales (celdas) en una estructura interna. El funcionamiento del paquete de baterías tradicional es complejo. Primero es necesario ensamblar varias celdas en módulos y luego ensamblar varios módulos en un paquete de baterías.
En un paquete de baterías tradicional, es necesario instalar varias vigas longitudinales y transversales para fijar los módulos de batería y mejorar la resistencia del paquete de baterías. Las carcasas entrecruzadas de los módulos de batería y las vigas de refuerzo dentro del paquete de baterías ocuparán mucho espacio. Según He Long, vicepresidente de BYD Group y presidente de Fudi Battery, en la Blade Battery Conference, la tasa de utilización del espacio de los paquetes de baterías tradicionales es sólo de alrededor del 40%, mientras que las baterías blade eliminan la necesidad de módulos y vigas de refuerzo, y la La tasa de utilización del espacio se mejora en un 50%. En otras palabras, el espacio restante para las celdas del paquete de baterías puede alcanzar el 60%.
¿Por qué las baterías de las palas duran tanto? Según documentos relevantes relacionados con la solicitud de patente de invención del paquete de baterías de BYD, la longitud de la batería Blade puede estar entre 600 mm y 2000 mm, que es mucho más larga que las celdas de batería de litio ordinarias. La longitud de las celdas de la batería se puede personalizar según el tamaño del paquete de baterías. Debido a la longitud suficiente, ambos extremos de la unidad de batería pueden "alcanzar" el marco periférico del paquete de batería y fijarse directamente en las vigas laterales.
¿Por qué las baterías de las palas están tan descargadas? En los documentos de patente pertinentes se explica que aplanar la unidad de batería puede aumentar el área efectiva de disipación de calor y mejorar la eficiencia de la disipación de calor.
¿Por qué las baterías pueden sustituir a las vigas y vigas longitudinales? Los documentos de patente muestran que esta batería es una batería rígida con una carcasa hecha de acero o aluminio que puede sostenerse por sí misma. Cuando las celdas se disponen una al lado de la otra en un paquete de baterías, pueden reemplazar las estructuras de refuerzo para garantizar la resistencia estructural del paquete de baterías, utilizando así menos o incluso ninguna viga longitudinal y transversal.
Según la introducción de He Long en la conferencia de prensa, el núcleo de la batería Blade es a la vez un "cuerpo energético" y un componente estructural. También se basa en la estructura de "aluminio alveolar" y está adherido. los lados superior e inferior del conjunto de baterías. La placa estructural de alta resistencia hace que la batería de la hoja "aumente" su resistencia en comparación con las baterías tradicionales.
Este diseño sin duda mejorará en gran medida la "densidad de energía específica del volumen (Wh/L)" del paquete de baterías. En otras palabras, un paquete de baterías del mismo tamaño puede colocar más baterías, por lo que puede transportar. más poder.
El paquete de baterías de los vehículos eléctricos suele estar dispuesto entre los ejes delantero y trasero del chasis, y su longitud, anchura y grosor son limitados. En comparación con las baterías ternarias de litio, las baterías a granel de fosfato de hierro y litio tienen una densidad de energía más baja. Es difícil que una estructura tradicional de paquete de baterías a granel de fosfato de hierro y litio admita una autonomía de conducción de más de 400 kilómetros. Según la información proporcionada por BYD, el paquete de baterías que utiliza una estructura de batería de cuchilla tiene un aumento del 50 % en la densidad de energía específica del volumen. Se espera que en junio se lance el modelo "Han" de BYD equipado con baterías Blade, con una duración de batería de 605 kilómetros, lo que equivale básicamente al nivel avanzado de las baterías ternarias de litio.
Según las descripciones de los documentos de patente pertinentes, la utilización del volumen del paquete de baterías Blade se puede mejorar aún más. "Este diseño puede aumentar la utilización del espacio desde aproximadamente el 40% hasta más del 60% o incluso más.
En el campo de las baterías de litio ternarias, también se está promoviendo la tecnología CTP que encapsula directamente las baterías, pero la mejora es Al igual que las baterías Blade, son obviamente diferentes. Según datos de Contemporary Amperex Technology Co., Ltd., el volumen de utilización de los paquetes de baterías de litio ternarias CTP se puede aumentar entre un 15% y un 20%, y la densidad de energía del paquete de baterías. aumentarse entre un 10% y un 15%
" ¿Qué significa "Acupuntura"?
Además del aumento significativo en la densidad de energía, las baterías BYD Blade también demuestran una seguridad asombrosa.
Se informa que BYD Blade Battery completó recientemente la "prueba de acupuntura" más difícil en el campo de las pruebas de baterías eléctricas. Esta es también la primera batería eléctrica que pasa la prueba de acupuntura.
La prueba de acupuntura de una sola batería consiste en utilizar una aguja de acero con un diámetro de 5 mm a 8 mm para perforar la batería, y la aguja de acero permanece en la batería durante una hora para observación. Si una aguja de acero conductora penetra en la batería, provocará un cortocircuito interno en la batería, lo que puede provocar una rápida liberación de calor fuera de control, lo que provocará un incendio y una explosión. . Debido a que es demasiado difícil, ninguna batería ternaria de litio ha pasado aún esta prueba. La nueva norma nacional "Requisitos de seguridad para baterías de iones de litio para vehículos eléctricos" (borrador para comentarios) incluso cancela la prueba de acupuntura.
En la conferencia de lanzamiento de Blade Battery el 29 de marzo, BYD publicó un vídeo completo de experimentos de acupuntura que comparan baterías de litio ternarias, baterías tradicionales de bloque de fosfato de hierro y litio y baterías Blade. El vídeo mostraba que la batería ternaria de litio "explotó tan pronto como fue pinchada" y ardió violentamente en dos o tres segundos. La temperatura de la superficie superó los 500 grados Celsius y los huevos colocados en la superficie de la batería fueron arrastrados por el viento; las baterías tradicionales de fosfato de hierro y litio arrojaron humo pero no llamas. La temperatura de la superficie es de 200 a 400 grados Celsius y los huevos de la superficie de la batería se queman. Sin embargo, no había humo ni llamas abiertas de la batería de la hoja, la temperatura de la superficie de la batería era de solo 30 a 60 grados Celsius y los huevos de insectos en la superficie de la batería no cambiaron.
En opinión de Gao, académico de la Academia de Ciencias de China y profesor de la Universidad de Tsinghua, la razón por la que la batería de cuchillas puede superar el experimento de acupuntura es que, por un lado, la batería de barra tiene una gran área de disipación de calor; por otro lado, la batería tiene un tiempo de cortocircuito prolongado y genera mucho calor. La baja determina la tasa de aumento de temperatura de la batería de la cuchilla.
Debido a los frecuentes incidentes de incendio, la seguridad de los vehículos eléctricos ha sido cuestionada. Un informe publicado por la Asociación de Concesionarios de Automóviles de China muestra que casi el 30% de los consumidores están preocupados por la seguridad de las baterías y, por tanto, han renunciado a comprar vehículos eléctricos.
Según una investigación de la National New Energy Vehicle Big Data Alliance, entre las causas identificadas de incendios de vehículos eléctricos, los problemas con las baterías representaron la mayor proporción, alcanzando el 58%, según CEVE, entre los incendios de vehículos eléctricos; En accidentes en 2019, los vehículos con baterías de litio ternarias representaron el 60%, mientras que las baterías de fosfato de hierro y litio representan solo el 5%.
Las baterías ternarias de litio tienen una alta densidad energética. En la "competencia de resistencia" de los vehículos de pasajeros de los últimos dos años, las baterías ternarias de litio se han convertido en la opción principal de los fabricantes de automóviles. La estabilidad térmica de las baterías de litio ternarias es deficiente, especialmente la búsqueda de mejores datos por parte de los fabricantes, lo que ha promovido la rápida "alta niquelización" de las baterías de litio ternarias (el material del cátodo de las baterías de litio ternarias contiene tres tipos de níquel, cobalto y manganeso). Elemento, aumentar la proporción de níquel puede aumentar la densidad de energía, pero se reducirá la estabilidad química de la batería y el riesgo de seguridad aumentará aún más.
La batería Blade de BYD ha pasado la prueba de acupuntura, lo que significa que a través de la innovación tecnológica, las baterías de fosfato de hierro y litio han logrado una mayor estabilidad del producto y menores tasas de falla. ¿Tendrá la batería Blade, que "borra la combustión espontánea del diccionario de vehículos de nuevas energías", un impacto perturbador en el mercado de los turismos controlado por baterías ternarias de litio?
Wang Chuanfu dijo en la conferencia de prensa que la búsqueda poco realista de la densidad de energía de la batería ha "sesgado" completamente la ruta de desarrollo de la industria de las baterías eléctricas, lo que supone un costo muy alto para la reputación de seguridad de los vehículos de pasajeros de nueva energía. El precio; el lanzamiento de Blade Battery es una "corrección" que no solo resuelve por completo los problemas de seguridad de la industria de vehículos de nueva energía, sino que también obliga a toda la industria a realizar cambios.
En cuanto a las perspectivas de aplicación de las baterías Blade y su impacto en la industria, He Long, presidente de Fudi Battery, reveló que "casi todas las marcas de automóviles que se puedan imaginar están discutiendo con nosotros planes de cooperación basados en Blade". tecnología de batería." ? ¿Texto/Reportero de los nuevos medios de la Gran Muralla? Fu Xuefeng
Este artículo es del autor de Autohome y no representa la posición de Autohome.