【文/汽車電子設(shè)計(jì)朱玉龍】比亞迪的直播會(huì)涉及到比亞迪重大轉(zhuǎn)向的十字路口，包括電池剝離、公布新一代電池技術(shù)。但是這里又存在一個(gè)核心的問題，之前的電池的產(chǎn)量如何根據(jù)不同的需求進(jìn)行分配，比亞迪乘用車作為絕對大客戶和后續(xù)國內(nèi)外車企電池系統(tǒng)如何匹配等。

刀片電池的核心賣點(diǎn)

電池安全性：這個(gè)其實(shí)重要有兩個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)結(jié)構(gòu)上電池比較薄和長，目前在軟包上做的LFP電芯，其實(shí)和這個(gè)差不多。刀片電池的做法在我們之前的355/390軟包上可以把電芯做成138Ah的電芯，這個(gè)是目前比較大的優(yōu)勢。

不同結(jié)構(gòu)和容量的LFP和大容量方殼三元電芯比國標(biāo)針刺實(shí)驗(yàn)，這個(gè)問題我們之前在2017年的時(shí)候有過定論，當(dāng)時(shí)比亞迪自己的Roadmap也是主力轉(zhuǎn)向三元，這里存在一個(gè)轉(zhuǎn)向的問題。

圖1比亞迪公布的三種自己的電芯的比較試驗(yàn)

備注：從語境來看，三元電池這條產(chǎn)品線，是2019年比亞迪所有的純電動(dòng)都在用的。而下一步往磷酸鐵鋰走，能量密度降下來、成組率通過電芯的結(jié)構(gòu)特性來補(bǔ)償。目前來說等于兩條產(chǎn)品線并行走，從安全性、成本來看，LFP刀片電池是比亞迪認(rèn)為的優(yōu)選路線。

圖2電池的技術(shù)路線問題

電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的迭代

刀片電池重要是通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在成組時(shí)跳過“模組”，通過提高體積利用率達(dá)成在同樣的空間內(nèi)裝入更多電芯的設(shè)計(jì)目標(biāo)。但是這里存在三代電池的問題，如下圖所示：

　　a)Gen0：早期純電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)，采用75Ah的磷酸鐵鋰電芯，這個(gè)我們不去追溯了。

　　b)第一代電池系統(tǒng)（比亞迪王朝系列）：基于原有車型設(shè)計(jì)改制，以秦EV為例子，模組采用復(fù)合的模組，有幾種不同的形狀，重要的特點(diǎn)就是盡可能把電池塞進(jìn)去。這個(gè)時(shí)候是從NCM523和NCM622的電池為代表，電芯的容量從100Ah升級到135Ah（173*112.5*50）

　　c)第二代電池系統(tǒng)（e網(wǎng)車型）：采用e平臺的系統(tǒng)，這個(gè)已經(jīng)開始從上述的第一代的改為扁平化、單層模組設(shè)計(jì)的思路，重點(diǎn)是一套電池系統(tǒng)覆蓋多個(gè)車型，和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相同也是模塊化的，電芯也是采取135Ah（173*112.5*50）

　　d)第三代電池系統(tǒng)（漢EV）：就是這一代電池，賣點(diǎn)是平整化，安全性，這顆138Ah的電芯成本上目前還不清楚，應(yīng)該是比走三元路線低一些。

圖3比亞迪的三代電池系統(tǒng)

從目前來看，要這個(gè)電芯由于長度規(guī)格目前固定，所以整包的尺寸2.4米*1.2米，高度方向上面可以做到110mm左右，假如疊二層也可以新增一部分電量。

我們可以看到，這個(gè)電芯假如要符合MEB、BEV3或者e-TGNA的規(guī)格，要在電芯的長度方向上面做調(diào)整。也就是說，比亞迪的這次是把電芯公布為一個(gè)產(chǎn)品，可以就目前比亞迪乘用車所做的電池設(shè)計(jì)做匹配性改進(jìn)。

由于電池的結(jié)構(gòu)變化，使得托盤的設(shè)計(jì)也徹底做了變化，取消了電池殼體的結(jié)構(gòu)梁，使用刀片電池的每個(gè)電芯殼體充當(dāng)電池的梁，把電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度建立在電芯的結(jié)構(gòu)之上。

并且借鑒蜂窩鋁板結(jié)構(gòu)原理，上下兩面，黏貼兩個(gè)高強(qiáng)度板，形成蜂窩鋁板。這里的問題，假如出現(xiàn)側(cè)碰或者其他的碰撞，電芯的結(jié)構(gòu)是直接承接力的。幾乎所有車企之前的碰撞設(shè)計(jì)，都是通過車身和電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組合，讓碰撞不能擠壓到電芯，碰撞之后盡可能電芯是完整的。

假如按照這樣的設(shè)計(jì)思路，其實(shí)很難把刀片電池搬到三元上，這樣的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，電池在極端條件下是要破損，就必須要自己的安全性作為保障。

這里還有一個(gè)潛在的問題，就是碰撞或者受到其他力的特點(diǎn)，單個(gè)破損以后，串聯(lián)的并不好修，而且這種結(jié)構(gòu)要拆解再組合關(guān)于上下部分的膠水+電芯之間的膠水要求比較高。

圖4比亞迪的刀片電芯

前幾日蜂巢也在談到方殼電芯的進(jìn)化路線，從148寬度的電芯到MEB220寬度的電芯，再到330-400mm左右。假如圍繞疊片工藝只要在裁片的方向上做調(diào)整，厚度可以從軟包的10-14mm，增厚到25-30mm。我覺得刀片的做法有些激進(jìn)。但是這種進(jìn)化路線，代表著電芯工藝的計(jì)劃發(fā)展方向。

圖5方殼電芯的尺寸迭代方向

小結(jié)：從卷繞工藝，到層疊工藝的改變，比亞迪、三星SDI都進(jìn)行了戰(zhàn)略性的調(diào)整，加上原有的蜂巢。假如下一步LGChem和SKI也做點(diǎn)調(diào)整，這事情就比較有意思了。

我覺得這次比亞迪的刀片電池，確實(shí)在電池工藝和電池設(shè)計(jì)上引發(fā)了一次大討論，但是是否LFP就是對的，而且使用特別激進(jìn)的電芯粘接+下板粘接，把電池做成一次性組裝的(不帶維修)，我覺得有很大的疑問。

總的來說，對動(dòng)力鋰電池的發(fā)展還是起到了正向的促進(jìn)用途，我們多了一種解決問題的思路。