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比亚迪“刀片电池”浮出水面 能量密度低于竞品

2020-03-24 05:31

传闻中的“刀片电池”终于浮出水面。

近日,工信部官网公布了最新一批新能源汽车推广目录(下称“目录”),其中由比亚迪汽车工业有限公司生产的比亚迪牌7009BEV1纯电动轿车位列其中,据第一财经记者多方核实,该款汽车正是首个搭载“刀片电池”的比亚迪汉EV纯电动轿车。

此前,在中国电动汽车百人会论坛(2020)期间,比亚迪董事长王传福透露,比亚迪汉将是全球首款搭载“刀片电池”的车型,该车型有望于今年6月上市。

目录显示,汉EV车型根据配置不同,提供单电机与双电机两种续航版本,双电机版本的最高NEDC工况法续航达605公里,其适用的电池系统能量密度为140Wh/kg,而该数值略低于此前宁德时代(154.100, 4.20, 2.80%)发布并于去年投入生产的NCM811(高镍电池),其最高包体能量密度达到180Wh/kg,也低于LG化学、松下电机等海外主流电池生产商主推产品的最高系统能量密度150~180Wh/kg。

一直以来,比亚迪新能源汽车的动力电池供应自给自足,因此其电池出货量规模被宁德时代赶超。2019年,宁德时代电池出货量是比亚迪的两倍,目前,两者差距进一步拉大。由此,“刀片电池”被外界期待成为比亚迪赶超竞争对手的重要利器。

根据比亚迪官方资料及相关专利,所谓刀片电池,事实上是一种比亚迪开发的长度大于0.6m的大电芯,通过阵列的方式排布在一起,就像“刀片”一样插入电池包里面的一种电池设计工艺,因此取名为“刀片电池”。王传福曾透露,新一代“刀片电池”通过将电芯进行扁平化设计,不仅能够使单位体积能量密度比传统铁锂电池提升50%,还能够使整车电池寿命可达8年120万公里以上,并计划在未来两年内规划单体能量密度提升至180Wh/kg,系统能量密度提升至160Wh/kg,由此下降单位生产成本30%。

“刀片电池”正备受争议。从目前的能量密度数据来看,刀片电池数值相较于宁德时代等企业主推的“NCM811”电池组与CTP(电芯直接集成到电池包)技术的结合有一定的差异。这是否意味着在业内一度盛传的“刀片电池”就不如竞品?

中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教向第一财经记者表示,这需要从两家公司的不同技术方式来考量,目前大多数主流电池厂采用的是“三元锂电池”,而比亚迪的“刀片电池”则属于磷酸铁锂电池,两者材料完全不同,其所具有的特征也不同。

于清教称,从总体来看,磷酸铁锂电池在电动车推广初期使用频率较高,其具有成本较低、寿命较长等特点,且由于磷酸铁锂电池的失控温度较高,因此材料层面安全性能较高,目前主要用于使用环境较为复杂的商用车上;而三元锂电池在能量密度方面占据优势,此外近年来日韩动力电池企业纷纷争夺中国市场,也导致国内动力电池企业的压力增大,因此两种不同技术路线间,为了弥补自身的劣势的努力也在持续。

根据中国化学与物理电源行业协会的数据显示,目前国内三元锂电池电芯报价约在0.9元/Wh左右,磷酸铁锂电池则在0.7元/Wh左右,而根据动力电池市场调研机构SNEResearch的数据,LG化学及SKI的每千瓦时方型电池成本相较于中国本土企业的成本低10%左右。为此,宁德时代在2019法兰克福车展上推出CTP(电芯直接集成到电池包)技术,省去了模组组装环节,目标是将能量密度提升10%~15%,预计成本降低约30%。

汽车行业分析师张强认为,在目前补贴明显下滑的市场背景下来看,成本自然成为各大车企必须要考虑的话题,可通过降低电池生产成本以及通过提高能量密度和续航里程来增值其产品两种途径。比亚迪及宁德时代两家企业都给出了降低30%的成本的目标,而比亚迪的刀片电池的价值在于将搭载磷酸铁锂电池的汽车续航里程提升至与三元锂电池可以竞争的水平,而这主要依赖于通过刀片扁平化的电池组设计,使电池包内塞进更多刀片电池来实现。

对于上述能量密度的争议,比亚迪销售公司总经理赵长江在社交网站发文称,刀片电池采用的GCTP(电芯到电池包)技术,提高了继承效率,技术省去了多个软硬件的流程,因此可以使节省的成本更为乐观,这也可能导致汉EV的性价比进一步提高。

不过,张强也认为,对于刀片电池来讲,除了应当解决能量密度的考验以外,在产品设计层面及安全层面,都没有成熟的案例作为参考。另外,目前的磷酸铁锂电池的使用温度范围较低,例如低温限值只有零下20摄氏度,这也就意味着在北方地区的冬天,这辆车的适用范围严格受到限制,这对于一辆在中国这样复杂环境运行的汽车来讲,是一个缺陷。

此外,广汽新能源技术中心副部长刘太刚表示,无论是刀片电池的集成模式,还是宁德时代的CTP,都是模组高度集成的两种不同技术方式,目前来看,两种技术路线都有一段路要走。

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