“在針刺實驗中，比亞迪刀片電池20多分(fen)鐘內變化(hua)不大，它需(xu)要(yao)更長(chang)的(de)時(shi)間慢(man)慢(man)降低(di)電壓，就(jiu)像一個沒(mei)有(you)脾氣(qi)的(de)老好(hao)人(ren)；三元(yuan)鋰電池(chi)則完全相(xiang)反，它脾氣(qi)火爆，一言不合(he)立馬(ma)就(jiu)要(yao)跟你(ni)拼命。”比亞迪(di)汽車銷售有(you)限公司副(fu)總經理李(li)云飛表示。

位于(yu)重慶璧山區的弗迪(di)電池(chi)工廠(chang)是目(mu)前(qian)刀(dao)片電池(chi)唯一的生產基地(di)，工廠(chang)面積(ji)100多萬平方米，占地(di)1500畝，設(she)計產能20GWh，年產值(zhi)超200億(yi)元。弗迪(di)電池(chi)公司副總(zong)經理(li)孫(sun)華軍(jun)回憶道，項目(mu)2019年2月22日正(zheng)式開工，僅1年時間就變身為集精益化(hua)、自動化(hua)、信息化(hua)制(zhi)造(zao)管理(li)系統于(yu)一身的工業4.0級別工廠(chang)。

“在針刺實驗中，比亞(ya)迪刀片電池20多分鐘(zhong)內變化不(bu)大，它(ta)需要更長的(de)時間(jian)慢(man)慢(man)降低電壓(ya)，就(jiu)像一(yi)個沒有脾(pi)氣的(de)老好人；三(san)元鋰電池則完全(quan)相反，它(ta)脾(pi)氣火爆，一(yi)言(yan)不(bu)合立馬就(jiu)要跟你拼命(ming)。”比亞(ya)迪汽車銷售有限公(gong)司副(fu)總(zong)經理李云(yun)飛表示，刀片電池最終大范圍搭載應用以后，應該會更好地(di)打消大家對電動(dong)車安(an)全(quan)的(de)顧慮。

比亞迪汽車銷售有限公司副總經理李云飛

近期，比亞迪(di)和(he)寧德時代關于“三(san)元鋰電池和(he)磷酸鐵鋰電池技術之爭”成(cheng)為汽車(che)圈(quan)的熱(re)門話題，加之新(xin)能源汽車(che)頻(pin)頻(pin)爆出的“自燃事件(jian)”，一時間又再度(du)引發公眾對(dui)電動(dong)車(che)安全性的思(si)考。

6月4日(ri)，比亞(ya)迪(di)弗迪(di)電(dian)池重慶工(gong)廠(chang)以一場針刺試驗(yan)，向包括經(jing)濟(ji)日(ri)報-中國經(jing)濟(ji)網在內(nei)的(de)媒體，揭開(kai)了刀片電(dian)池生產工(gong)廠(chang)的(de)神(shen)秘面紗(sha)。與此(ci)同時(shi)，比亞(ya)迪(di)汽車(che)高層(ceng)就目前電(dian)動車(che)安全(quan)、不同類別(bie)動力電(dian)池優缺點(dian)，以及(ji)刀片電(dian)池自(zi)身情況和(he)發展規(gui)劃等接受(shou)了采訪。

弗迪電池工廠探訪

4層級構建安全體系 刀片電池“針刺”表現溫和

據介紹(shao)，電(dian)動汽(qi)車的電(dian)池(chi)安全(quan)問題，一般是指電(dian)池(chi)的熱(re)失控。對比目前電(dian)動車常用的兩種(zhong)主流電(dian)池(chi)，磷(lin)酸鐵鋰(li)(li)材料(liao)本(ben)身具有放(fang)熱(re)啟動溫度高、放(fang)熱(re)慢、產(chan)熱(re)少，以及材料(liao)分解過程中不釋放(fang)氧氣不易起火四大優勢。而三(san)元鋰(li)(li)電(dian)池(chi)天性(xing)熱(re)穩(wen)定性(xing)差(cha)、安全(quan)性(xing)差(cha)則是行業公認的事實。

三元電池針刺結果

作為目前爭議的熱(re)點，三元(yuan)鋰(li)電(dian)池和刀(dao)片(pian)電(dian)池的針刺(ci)試驗成為此次探訪必(bi)不可少的環節(jie)。記者在(zai)現場(chang)觀察到，三元(yuan)鋰(li)電(dian)池在(zai)針刺(ci)實(shi)驗中3秒內迅速燃燒，并(bing)不時發出“噗噗”聲。檢測儀器顯示，電(dian)壓在(zai)8秒內下降為0伏；針刺(ci)點溫(wen)度瞬間(jian)接近900度；安全閥溫(wen)度也達到將近800度。

相比之下(xia)，刀片電池針刺(ci)實驗中，電壓緩(huan)慢(man)下(xia)降(jiang)；針刺(ci)點(dian)溫(wen)度(du)在28度(du)左右，呈現緩(huan)慢(man)上升的趨勢；安全閥(fa)溫(wen)度(du)則(ze)一直穩定在21.5度(du)，表現出溫(wen)和的狀態(tai)。

刀片電池針刺結果

弗(fu)迪電池公司副(fu)總(zong)經理孫(sun)華(hua)軍表示(shi)，“在(zai)500℃的溫度下，磷酸鐵鋰材(cai)料結構都非常(chang)穩定，但(dan)三元鋰材(cai)料在(zai)200℃左右(you)就會(hui)發生分(fen)解，且(qie)化學反(fan)應較劇烈，會(hui)釋放氧分(fen)子，更容(rong)易引發熱失控(kong)。”

刀片電(dian)池具有“超(chao)(chao)級(ji)(ji)安全(quan)(quan)性”，得益于在多(duo)個安全(quan)(quan)維度(du)和評價方(fang)面(mian)(mian)的(de)驗(yan)(yan)證。據介紹(shao)，刀片電(dian)池針對使(shi)用的(de)7重(zhong)安全(quan)(quan)維度(du)，從(cong)(cong)5大(da)方(fang)面(mian)(mian)進行(xing)安全(quan)(quan)評價驗(yan)(yan)證，并(bing)從(cong)(cong)4個層級(ji)(ji)構建全(quan)(quan)方(fang)位的(de)動力電(dian)池安全(quan)(quan)體系(xi)。基于復雜工況，全(quan)(quan)生命周期(qi)的(de)安全(quan)(quan)測試驗(yan)(yan)證，測試體系(xi)覆蓋(gai)面(mian)(mian)遠超(chao)(chao)現行(xing)國標要求。此外，刀片電(dian)池還具有超(chao)(chao)級(ji)(ji)強度(du)、超(chao)(chao)級(ji)(ji)續航、超(chao)(chao)級(ji)(ji)低溫、超(chao)(chao)級(ji)(ji)壽(shou)命以及超(chao)(chao)級(ji)(ji)功率(lv)等特性。

刀片電池

公開資料顯(xian)示，刀片電(dian)(dian)池(chi)是由長96厘米、寬9厘米、高1.35厘米的(de)單體(ti)電(dian)(dian)池(chi)，通過陣列的(de)方式排布在一起，就(jiu)像“刀片”一樣插入到電(dian)(dian)池(chi)包(bao)里(li)面，在成(cheng)組(zu)時(shi)跳過模組(zu)和(he)梁，減少了冗(rong)余零(ling)部件后，形(xing)成(cheng)類似蜂窩鋁板的(de)結構，在保證電(dian)(dian)池(chi)強度的(de)同時(shi)，電(dian)(dian)池(chi)包(bao)的(de)安全性能大幅提升(sheng)，體(ti)積利用率也(ye)提升(sheng)了50%以上(shang)。

孫華軍(jun)透露，“因為刀(dao)片電(dian)(dian)池(chi)能(neng)夠大(da)大(da)減(jian)少三元鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)因電(dian)(dian)池(chi)安全和強度不(bu)夠而增加的結構件，從而減(jian)少車(che)(che)輛的重量，所(suo)以我們的單體能(neng)量密度雖然沒有(you)三元鋰(li)高(gao)，但是能(neng)夠達到主流三元鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)同等的續(xu)航能(neng)力。” 李云飛進一步(bu)表(biao)示，首款(kuan)搭載刀(dao)片電(dian)(dian)池(chi)的車(che)(che)型(xing)比亞迪漢EV，綜合(he)工(gong)況(kuang)下的續(xu)航里程已經達到了605公(gong)里，循環(huan)充(chong)放電(dian)(dian)3000次以上(shang)，可行駛120萬公(gong)里。

以創新、嚴苛打造核心技術 刀片電池將開放共享

“一年多以(yi)前，我(wo)(wo)們腳下的土地跟那邊一樣(yang)，樹木叢(cong)生(sheng)，一片荒涼。”孫(sun)華軍(jun)指著遠(yuan)處的荒地自豪地表示(shi)，“現在想(xiang)(xiang)想(xiang)(xiang)，我(wo)(wo)們用如此短的時間建(jian)成(cheng)了弗(fu)迪電池(chi)超級工廠，簡(jian)直不(bu)可思議。”

公開資料顯示，位于(yu)重慶璧(bi)山區的弗迪電(dian)池工廠(chang)是目前(qian)刀片(pian)電(dian)池唯一的生產(chan)基地，工廠(chang)面積100多(duo)萬平方米，占地1500畝，設計產(chan)能20GWh，年(nian)產(chan)值超200億元。孫(sun)華軍回憶(yi)道，項目2019年(nian)2月22日(ri)正(zheng)式開工，僅1年(nian)時間就變身為(wei)集精益化、自(zi)動化、信息化制造管理系統(tong)于(yu)一身的工業4.0級別工廠(chang)。

弗迪電池工廠

在參觀過程中，經(jing)濟日報-中國經(jing)濟網記(ji)者聽到最多(duo)的就是，“比(bi)亞迪獨創的刀(dao)片電池(chi)產(chan)(chan)線和生產(chan)(chan)設備”，以(yi)及“高度保密(mi)的核心技術”。據了解，刀(dao)片電池(chi)的誕生，伴隨著包括材料(liao)優(you)化、結構創新(xin)，以(yi)及電池(chi)管理等367件專利(li)布局。

“首先，刀(dao)片電(dian)池在生(sheng)產環境上的要求就極為(wei)(wei)苛刻(ke)。”孫華軍說，“為(wei)(wei)了(le)最(zui)大(da)程度降低電(dian)池的短路(lu)率，我(wo)們(men)提(ti)出了(le)粉塵分(fen)級管控的概念，在一些關鍵工序上，能(neng)夠做到一立(li)方米空間(jian)內，5微米的顆粒(li)不超過(guo)29個，這達到了(le)與(yu)液晶屏生(sheng)產車間(jian)相(xiang)同的標準(zhun)。”

嚴苛的(de)(de)環境和(he)條件，只是確保刀片(pian)電池高安全性的(de)(de)“基礎”。據孫(sun)華軍介(jie)紹，生(sheng)產(chan)刀片(pian)電池最大(da)的(de)(de)難點和(he)亮(liang)點，主要集中在(zai)配(pei)料、涂(tu)布(bu)、輥壓、疊(die)片(pian)、裝(zhuang)配(pei)、烘烤(kao)、注液，以及檢測共“八(ba)大(da)工(gong)藝”。

“將近1米(mi)長(chang)的極片(pian)，能夠實現(xian)公(gong)差控制在(zai)±0.3毫米(mi)以內(nei)、單(dan)片(pian)疊(die)片(pian)效(xiao)率在(zai)0.3s/pcs的精度和(he)速(su)度，在(zai)國際(ji)上我們(men)都屬于首創。這種疊(die)片(pian)采用的是比亞迪完(wan)全獨立自主開發的設備和(he)裁切(qie)方案(an)，這是其他任何(he)人想抄都抄不來的。”孫華軍說。

工廠內部

不僅(jin)如此，刀片(pian)電池(chi)其他的生產過程(cheng)也堪稱苛(ke)刻。例如，配(pei)料系統的精度在0.2%以(yi)內(nei)(nei)；雙(shuang)面同時涂布(bu)(bu)，涂布(bu)(bu)最大寬度達(da)1300毫米、單(dan)位面積涂敷重量偏(pian)差小于1%；1200毫米超大幅(fu)寬的輥壓速度可達(da)120米/分鐘，厚度控(kong)制(zhi)2微米以(yi)內(nei)(nei)，確保寬尺寸極片(pian)厚度的一(yi)致性……

“實際上，我們每一個(ge)(ge)刀(dao)(dao)片電池產品還有一個(ge)(ge)專屬的(de)(de)(de)‘身份證’。未(wei)來，產品在(zai)使(shi)用期間的(de)(de)(de)各項數(shu)據也將為(wei)我們持續改進工(gong)藝、完(wan)善產品提供重(zhong)要的(de)(de)(de)參考(kao)。”孫華軍稱(cheng)，弗(fu)迪電池重(zhong)慶工(gong)廠只(zhi)是刀(dao)(dao)片電池的(de)(de)(de)全球首個(ge)(ge)工(gong)廠，隨(sui)著(zhu)產能的(de)(de)(de)不斷擴(kuo)大(da)，刀(dao)(dao)片電池將向整個(ge)(ge)新能源汽(qi)車(che)行業開放共享(xiang)，讓行業和(he)消費者受益，助力(li)全球電動汽(qi)車(che)發(fa)展(zhan)步(bu)入新時代。