ZAKER汽车|2020 | 比亚迪鲁志佩:高集成刀片动力电池技术创新,WNEVC

2020年9月27-30日 , 第二届世界新能源汽车大会在海南省海口召开 , 本次大会以“共克时艰、跨界协同、合作共赢”为主题 , 为进一步加强国际交流与合作 , 加速突破新能源汽车市场化障碍 , 加快推进“电动化、智能化、共享化”融合发展 , 由中国科协、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、国家市场监督管理总局共同举办 。 其中 , 在9月29日举办的“先进动力电池技术创新”主题峰会上 , 比亚迪股份有限公司深圳开发中心副总监鲁志佩发表精彩演讲 。
ZAKER汽车|2020 | 比亚迪鲁志佩:高集成刀片动力电池技术创新,WNEVC
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其主要内容与观点如下:
1.刀片电池具有如下优点:零部件数量减少40% , VCTP增加50% , 整个电池系统成本下降30% 。
2.比亚迪刀片电池已实现367件专利布局 , 包括宽幅技术 , 高速叠片技术 , 超薄铝壳制造技术 , 高效率电池系统集成技术 , 电池系统测试评价技术 。
3.刀片电池的关键特性包括:超级安全(满足材料安全 , 电芯安全 , 系统安全);超级强度(振动寿命300wkm以上 , 碰撞加速度高达60g , 最大挤压力100-800kN , 最大可承受力445kN);超级续航(600km);超级低温(-35℃条件下能正常使用);超级寿命(循环寿命折算里程数远大于整车使用年限要求);超级功率(33分钟充70%,满足大部分快充要求瞬间最大放电功率363kW,支持3.9秒百公里加速) 。
4.比亚迪刀片电池技术规划到2025年集成效率达到73% , 能量密度达到300Wh/L;未来3-5年 , 预期系统的能量密度达到180Wh/kg , 集成效率达到86% 。
【ZAKER汽车|2020 | 比亚迪鲁志佩:高集成刀片动力电池技术创新,WNEVC】以下内容为现场演讲实录:
谢谢吴锋老师 , 各位专家同行 。 我演讲的题目是高集成刀片动力电池技术创新 。
我的报告分为四个部分 , 一是为什么是刀片电池?二是刀片电池关键技术创新 , 三是刀片电池关键特性 , 四是刀片电池技术规划技术 。
一、为什么是刀片电池
刀片电池是一整套基于结构和工程技术的创新 。 从结构来说 , 我们可以把电动汽车中电池相关的部分分为五个层级 , ECU、Cell、Module、PACK、Vehicle 。 在现有的方案中层级太多 , 最终导致集成效率低 , 续航能力受到严重制约 。 优化的方向是很清楚的 , 减少或者是合并其中的多层级 。 第一个方案 , 取消模组层级 , 从Cell直接集成到Pack , 第二个方案是取消Cell层级 , 或者是将Cell和某层级合并 , 将电化学单元直接集成成模组 。 第三个方案是取消模组和Pack层级 , 将Cell集成到整车 。 还有一种更极限的方案是把Cell、模组、Pack层级全部取消 , 将电化学单元直接集成到整车上 。 目前这个技术难度还大 , 我们仍处在早期的研究阶段 。
不同的优化方案用于不同的场合 , 比如说对于纯电动平台来说 , 方案一是比较合适的方案 , 但是对于小电量的系统来说 , 第二个方案相对会更合适 , 因为对小容量的电池来说 , 电池的结构性成本占的比重很大 。 方案三主要是整车驱动 。 基于几个优化思路 , 我们研究分析了大量电动汽车的需求 , 最终发现基于刀片电池的解决方案在目前看来是最优的方案 , 与传统的技术电池系统相比 , 采用刀片电池的电池系统零部件数量减少40%以上 , VCTP体积利用率增加50%以上 , 成本下降30%以上 。 刀片电池的电池系统可以让碳酸铁锂完美地满足绝大部分的电动车需求 , 带来安全性、成本和寿命的巨大收益 , 刀片电池难度很大 , 但是带来的集成效率、成本优化最高 , 我们就把刀片电池选为我们的路线
二、刀片电池关键技术创新
在刀片电池的研发中 , 我们进行了大量的开创性的工作 , 在材料优化、结构创新、电池管理、工艺方法、整车集成等方面共产生了360项专利 。 其中 , 最关键的技术创新包括五个部分 , 宽幅技术、高速叠片技术、超薄铝壳制造技术、高效率电池系统集成技术、电池系统测试评价技术 。 宽幅技术包括宽幅涂布、宽幅辊压、宽幅叠片 。 基于氟锂电池的产限 , 目前最大的涂布宽度可以做到1300毫米 , 系统检测精度正负0.5毫米内 , 速度可以做到70米/分钟 , 可以实现双面同时同步 。 辊压方面 , 目前 , 最大的辊压宽度1200毫米 , 厚度工差2微米之内 , 速度可以做到120米/分钟 。 叠片方面 , 目前最长可以实现1000毫米的叠片 , 对齐度可以控制在正负0.3毫米内 , 叠片的效率为0.3秒/片 , 处于世界领先水平 。


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