刀片电池是比亚迪自主研发、生产的动力电池产品,为薄薄的长条状,目前每片电池能量为0.44千瓦时(度),为磷酸铁锂类型。如果采用110千瓦升压快充,刀片电池从30%充到80%只需30分钟,循环充放电3000次以上,累计可行驶120万公里。
比亚迪一直是磷酸铁锂电池的忠实粉丝,旗下除个别产品外均搭载磷酸铁锂电池。相比三元锂电池,磷酸铁锂电池稳定性更高,不过电子活跃性差一点,通常低温环境性能低于三元锂电池。不过,刀片电池通过技术手段提高了低温环境性能,而且具有不怕碰撞等特点。
公开数据显示,从2020年1月开始,磷酸铁锂电池装机量呈快速攀升状态,在2020年12月份超过了6GWh(600万度电);工信部公告中,2021年第一批电池类型中磷酸铁锂占比超过48%,较2020年第三批次增加了超过40%。可以看出搭载磷酸铁锂电池车型在快速增加,说明逐渐被认可。
在电池安全性方面,比亚迪官方介绍刀片电池主要有以下几方面特征:
1、刀片电池在500℃以内都有极高的稳定性,即便发生热失控,磷酸铁锂电池放热非常缓慢,且分解时不会释放氧气,减少了起火风险;
2、刀片电池采用外部吸能盒+内部紧密排列结构,有充足的缓冲区域,可以承受445千牛(kN,力的单位)的压力,其可承受的碰撞、挤压强度比传统的电池包结构还要强。刀片电池单体抗挤压强大于等于120千牛;
3、电池包为全铝设计,电池包下部有包裹玻纤护板;
4、在电池包周围均有车身大梁结构,可吸收正碰、侧碰。刀片电芯竖向紧密排列,每块电芯本身是结构件,成为支撑电池包的横梁;
5、电池外部设计有保温层,即车身与底护板一体化,托盘四周加装隔热结构,电池与托盘之间放置气凝胶,电池包内换热结构上方放置隔热材料,减弱环境对电池影响;
6、电池包增加电池加热、冷却功能。
对于用户来说,如果只有这些似乎还缺少了点什么,眼见为实。目前,比亚迪已经把针刺测试和碾压测试作为检验电池安全性能的企业标准。
针刺测试,有被称为电池安全测试的珠穆朗姆峰。将电池充满电,利用电钻刺破电池(转速为每秒25转),以产生短路,进而引发电池发热,若热管理能力不足,会发生冒烟、火气甚至爆炸的情况。
在一台针刺测试中,同为不到0.5千瓦时的三元锂电池(微型手提箱造型)和刀片电池(磷酸铁锂)同台试验。三元锂电池被刺破之后,冒烟后起火燃烧;刀片电池在被刺破后没有冒烟,也没有起火。从试验看,刀片电池热稳定性要高出很多。