Las habilidades con la espada de Wang Chuanfu: ¿A quién le corta la cabeza la "batería de cuchillas"? divulgación científica
En el campo de las baterías de vehículos eléctricos, la disputa técnica entre las baterías ternarias de litio y las baterías de fosfato de hierro y litio se ha convertido en una "vieja historia". Incluso los consumidores comunes y corrientes saben ahora un par de cosas sobre las ventajas y desventajas de ambas: el uso de baterías ternarias tiene una mayor duración; el uso de litio y hierro es más seguro.
Debido al énfasis en la autonomía de los turismos puramente eléctricos, la cuota de mercado del hierro-litio en los turismos se ha desplomado en los últimos años. Sin embargo, como fiel seguidor del fosfato de hierro y litio, BYD no está convencido. Después de varios años de arduo trabajo, finalmente lanzamos la "Batería Blade" que puede rivalizar con Sanyuan en términos de duración de la batería.
A finales de marzo, Blade Battery se produjo oficialmente en masa en la fábrica de BYD en Chongqing. Con motivo de la finalización de Xiaodao, BYD celebró una conferencia de prensa para su batería Blade el 29 de marzo, que se transmitió simultáneamente por Shenzhen Satellite TV y plataformas en línea. El presidente de BYD, Wang Chuanfu, reveló que este verano se lanzará el vehículo puramente eléctrico "Han" de BYD equipado con baterías Blade, con una autonomía de crucero de 600 kilómetros. También afirmó utilizar baterías Blade para borrar la "combustión espontánea" del diccionario de vehículos de nuevas energías.
Tan grande y agresiva, ¿qué tipo de habilidades con el cuchillo es la batería de cuchillas de BYD? ¿A quién le golpearon la cabeza con el machete?
¿Cambiar de módulo?
Las baterías Blade, como su nombre indica, parecen cuchillas. La batería Blade de BYD tiene casi 1 metro de largo y varios centímetros de grosor. Aunque todavía está un poco lejos de ser una hoja real, ¿pero en comparación con la batería VDA de fosfato ferroso de litio de cabeza cuadrada? Realmente grande y flaco.
Lo más importante de las baterías para palas es la seguridad.
En la conferencia de prensa del 29 de marzo, el presidente de BYD, Wang Chuanfu, se manifestó personalmente y gritó las heroicas palabras: "Borra la 'combustión espontánea' del diccionario de vehículos de nueva energía".
Wang Chuanfu dijo esto con confianza. ¿Durante un período de baterías ternarias de litio, baterías tradicionales de fosfato de hierro y litio? En el video de la prueba de acupuntura con batería de cuchillas, la batería de cuchillas no solo no se incendió ni humeó, sino que incluso la temperatura de la superficie no se cocinó (la clara de huevo se solidificó cuando la temperatura alcanzó los 60 ° C), mientras que la batería de litio ternaria directamente explotó y se incendió. Cabe señalar que la prueba pinprick es una prueba de rendimiento de seguridad que simula condiciones extremas y tiene los requisitos más estrictos para las baterías.
La explicación científica dada por Gao, académico de la Academia de Ciencias de China y profesor de la Universidad de Tsinghua, es que además del bajo poder calorífico y el lento aumento de temperatura del fosfato de hierro y litio, la batería de la hoja tiene una gran área de disipación de calor y, en segundo lugar, hay pocas laminaciones internas (por lo tanto, la aguja penetra menos capas y libera menos calor). Por lo tanto, la batería Blade mejora las características de seguridad a un nivel superior basada en fosfato de hierro y litio a través de una forma similar a una cuchilla.
Pero la razón por la que la batería Blade se convierte en Blade es considerar el segundo método bipolar: densidad de energía del sistema o eficiencia.
En la rueda de prensa, BYD dio los siguientes datos para su batería blade: la utilización del espacio aumentó un 50% y la densidad de energía aumentó un 50%. Para una batería con una densidad de energía anual promedio de menos de 10 puntos porcentuales, la mejora de los datos de la batería Blade es sorprendente. ?
La clave de los increíbles datos de la batería Blade radica en su ingenio, no en el lento progreso de la innovación de materiales, sino en la estructura de la batería, que simplifica la integración de tres niveles del sistema de batería de energía tradicional en Integración de dos niveles, eliminando el proceso de ensamblaje. El "intermediario" en. Sin "intermediarios que marquen la diferencia", las baterías Blade tienen más celdas en el espacio limitado del paquete de baterías.
Anteriormente, después de un largo período de desarrollo, los vehículos eléctricos puros han formado un método de integración convencional para organizar las baterías de energía en el vehículo: celdas) - módulos) - paquetes de baterías. Este proceso de integración es bastante similar al proceso de construcción de una "casa de ladrillos" (excepto que en una casa real, la gente se preocupa por el tamaño de la habitación, mientras que en la integración de paquetes de baterías, lo más importante es para instalar tantas baterías).
En la integración tradicional de tres niveles, las baterías a menudo se forman en "módulos" de varios a docenas de tamaños antes de formar un paquete de baterías. En la integración de módulos, los módulos estarán separados por vigas transversales o longitudinales. Entre ellos, las vigas horizontales y verticales no solo separan las baterías, sino que también actúan como "muro de carga" del paquete de baterías.
Cuando el paquete de baterías es impactado por una fuerza externa, puede soportar la estructura (por eso también se le llama miembro estructural), reducir la deformación de la caja del paquete de baterías y evitar que el núcleo de la batería se apriete y provoque una fuga térmica.
(Vigas y vigas longitudinales en módulos de batería)
Se puede decir que la idea de agrupar módulos mejora efectivamente la seguridad general del paquete de baterías, por un lado, y También cumple con los requisitos de batería estandarizados.
Sin embargo, considerando la utilización del espacio y el costo del paquete de baterías, el modelo de integración de celdas a módulos y luego de módulos a paquetes de baterías no es la solución óptima. El principal problema es que en la integración de módulos de primer nivel se gasta mucho espacio y presupuesto en celdas de batería: en primer lugar, las vigas horizontales y longitudinales que funcionan como muros de carga no son pequeñas ni baratas; , las celdas de la batería El método de modularización primero y luego encapsulación. Por lo tanto, una gran cantidad de cables también ocupan espacio y consumen costes.
La solución que da Blade Battery es: cortar el módulo. Sin embargo, la casa colapsará sin muros de carga, y la batería también debe estar soportada para garantizar la resistencia estructural. El siguiente trabajo es la audacia del artista de Blade Battery: hacer una sola celda de batería tan larga como el paquete de baterías, apilándola capa por capa, de modo que el núcleo de la batería desempeñe el papel de soportar el paquete de baterías. Esto es como aplanar, estirar y agrandar un ladrillo para hacerlo directamente de paredes delgadas.
La tecnología de batería blade de BYD admite hasta 100 pilas de "baterías de pared delgada". Tras la ampliación se sustituyeron los muros de carga originales formados por vigas horizontales y verticales. Al mismo tiempo, debido a que las lengüetas de la batería Blade están colocadas en los extremos delantero y trasero, el cableado de la batería Blade se simplifica al máximo; esto no solo garantiza la seguridad, ahorra costos, sino que también aumenta la densidad de energía de el paquete de baterías.
Como resultado, los dos conjuntos de métodos de corte de baterías con cuchillas de BYD cortan los módulos y cortan con precisión los tres elementos de las baterías de energía: seguridad, costo y densidad de energía. No es difícil entender que algunos medios y mercados de capitales llamen a BYD Battery un "cambio de rumbo".
¿Cambiar al litio ternario?
Muchas voces en el mercado creen que las "nuevas habilidades con el cuchillo" de BYD se utilizarán para "recuperar el terreno perdido" en el mercado de las baterías eléctricas. Pero, de hecho, desde el fondo del método de ingeniería, la batería blade de BYD no es heterogénea.
En la industria de las baterías eléctricas, para aumentar la densidad de energía y reducir los costos, la tecnología de integración de dos niveles de paquetes de baterías compuestas directamente por celdas se está volviendo cada vez más popular. Esto es CTP (¿Celda? ¿Dónde?). para ir? Embalaje).
El año pasado, a través de la cooperación con BAIC New Energy, Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. lanzó la tecnología CTP para baterías ternarias de litio para automóviles de pasajeros. De hecho, la tecnología CTP de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. se originó en su negocio de vehículos comerciales. Después de tomar la iniciativa en la realización de un diseño sin modulares en autobuses puramente eléctricos, se introdujo en el campo de los turismos.
Esto refleja que la tecnología CTP elimina piezas estructurales que desempeñan un papel de seguridad en el diseño del módulo, por lo que requiere un mayor rendimiento de seguridad de la propia batería. Debido a sus propias características de seguridad, las baterías de fosfato de hierro y litio pueden compensar mejor los efectos adversos del diseño modular durante las aplicaciones CTP.
Al mismo tiempo, la batería blade de BYD no solo complementa la baja densidad de energía de las baterías de fosfato de hierro y litio a través de la tecnología CTP, sino que también logra avances en el rendimiento del kilometraje de los vehículos, lo que ayuda a reducir los precios y costos de las baterías. Se puede decir que la innovación en ingeniería de las baterías Blade ayuda a las baterías de fosfato de hierro y litio a maximizar sus fortalezas y evitar debilidades.
En la rueda de prensa, He Long, presidente de Fudi Battery, una filial de BYD responsable de la I+D y la producción de palas, reveló que "casi todas las marcas de coches de las que has oído hablar" están hablando de palas. Cooperación de baterías con BYD. No hay duda de que las baterías blade asumen la importante tarea del negocio de baterías de BYD de aprovechar sus ventajas tradicionales y ganar más participación en el mercado de automóviles de pasajeros.
Sin embargo, antes de conquistar el mercado de las baterías eléctricas, BYD no reveló información detallada en la conferencia de prensa, y la batería blade también era algo errática, lo que todavía causaba dudas entre muchas personas en la industria, especialmente Profesionales de baterías eléctricas: fabricar una batería única tan grande en un solo paso enfrentará grandes desafíos en el proceso de producción.
De hecho, no es la primera vez que se diseña la batería blade. Antes de BYD, LG había estado desarrollando baterías flexibles, largas y planas y las había puesto en uso, pero su longitud era de sólo unas pocas docenas de centímetros.
BYD, que nunca antes había producido en masa baterías con especificaciones similares, enfrentará una amplia gama de actualizaciones en sus procesos de producción. No solo necesita reajustarse, sino que también necesita desarrollar, diseñar o comprar maquinaria y equipos relevantes para cada proceso. Es necesario acumular y adaptar la experiencia en producción.
(LG produce baterías de pantalla plana para Mercedes-Benz EQC)
Por ejemplo, debido a sus características químicas, el fosfato de hierro y litio tiene el problema inherente de que la consistencia de la batería es difícil de controlar. . La elección de fabricar baterías grandes hará que esta contradicción sea más prominente, lo que requerirá más atención a la uniformidad de los materiales durante el recubrimiento y el laminado.
Como otro ejemplo, el proceso de laminación necesario para producir baterías Blade enfrentará requisitos de precisión más estrictos y tolerancias de error más bajas.
Y hay muchos problemas similares. Hasta cierto punto, la batería blade de BYD está desafiando los límites de la ingeniería de baterías y también es una gran prueba para la producción de baterías. Por lo tanto, los expertos de la industria son cautelosos con las baterías Blade que requieren ajuste en casi todo el proceso de producción, creyendo que su confiabilidad requiere observación continua y verificación adicional.
De hecho, incluso si casi todas las empresas de automóviles están discutiendo la cooperación con BYD en baterías Blade, eso no significa que BYD pueda dominar el mercado con baterías Blade.
Por un lado, aunque los ingenieros de planificación de productos de las empresas automotrices han comenzado a volver a enfatizar la aplicación del fosfato de litio y hierro en los automóviles de pasajeros, considerando el bajo límite superior teórico de densidad de energía del fosfato de litio y hierro y su alto peso, corriente principal La idea sigue siendo "utilizar litio ternario para productos de alta gama y fosfato ferroso de litio para productos de gama media y baja".
Por otro lado, mientras el fosfato ferroso de litio está evolucionando con la ayuda de baterías blade, el ternario de litio también está utilizando la tecnología CTP para encontrar una mejor solución que equilibre la seguridad y la densidad energética. Por ejemplo, el paquete de baterías de 100 kWh que NIO lanzará en la segunda mitad de este año utilizará la tecnología CTP de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. Hasta donde sabe la agencia de rutas, para garantizar la seguridad, el material del cátodo seleccionado para este paquete de baterías no es NMC811, que tiene la mayor densidad de energía, sino NCM622 o NCM523.
Obviamente, no importa qué tipo de batería sea, se está avanzando hacia el objetivo final de una mayor densidad de energía, un precio más bajo y una mejor seguridad del sistema. Lo que finalmente eligen las empresas de automóviles y los consumidores no es la ruta técnica, sino los resultados reales.
Finalmente, me queda una pregunta en la que pensar.
En los últimos años, BYD ha invertido considerable energía y recursos no solo en el campo de las baterías de fosfato de hierro y litio, sino también en la investigación y el desarrollo de baterías ternarias de litio. Además, BYD también cuenta con una gran cantidad de vehículos puramente eléctricos equipados con baterías ternarias de litio, incluido el Tang EV con una autonomía de crucero de más de 500 kilómetros y un precio de casi 300.000.
Hoy, BYD está promocionando baterías blade y varias baterías de litio ternarias "críticas". ¿Significa esto el declive de la ruta del litio ternario en las baterías eléctricas de BYD, o es una medida provisional para mejorar la base de la marca?
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.