一个很有意思的论调,人类文明进化史,其实就是怎么烧开水的进化史。
也确实是这样,自打那一群人学会了用火将食物加热以便于身体更好的吸收营养之后,人类这一物种就开始不断获得天赋点来点击科技进化的天赋树。
比如一些显而易见的例子,以能源为例,古人学会了烧开水,能喝亦能用,此时烧开水的用途不算太多,原材料也有限,主要是柴薪为主。
再后来,煤炭被发现,于是煤炭被用来烧开水,更强大的烧水能力让瓦特在18世纪成功的发明了蒸汽机,而机械更强大的实力,才有了现代交通发展的基础。
火电厂
当然,再往后的故事就更加耳熟能详,19世纪石油提炼技术崛起,各种细分油开始崭露头角,于是烧开水的技术再次进步,蒸汽轮机开始走上历史舞台,从动力到发电,生活处处都充斥着他们的身影。
至于再往后的进化,包括如今技术尖端的核电厂,其实也不过是利用核裂变释放出更加巨大的能量来“烧开水”,进而推动蒸汽轮机的运转,产生巨大的电能来构成我们生活的一切,包括未来的电动车。
换言之,几百年科技革命的发展,尤其是核心能源的发展,其实就是“烧开水”这一技术的进步历程。
核电厂(图说)
说了这么多,其实想表达的就是:不是所有的技术突破都是颠覆性的,这个世界上从来就没有那么多所谓的颠覆,基本上都是在已有基础上的不断进步,最多是量变到一定程度来产生质变而已。
而天天把所谓“颠覆”挂在嘴边的,就像乐视,它自己都已经被颠覆了。
事实上,自打一月上旬比亚迪第一次公布磷酸铁锂的“刀片电池”技术开始,就已经有无数的记者和二级市场投资者质疑过其新技术“没有颠覆性”,不过是在已有磷酸铁锂电池技术上的再进步罢了。
但是质疑真的有用么,真正掌握大量资金,懂得发展脉络的人早已赚的盆满钵满,反而是质疑者们,更多是看空且踏空的散户们,一边说着这技术没有用干不过三元锂,一边默默看着别人在赚钱,自己还满心苦闷。
对于这项技术,比亚迪很务实,也很谦虚,在上面那张图片里面大家可以看见,他们在官方的文稿中就从来没有说过自己是“颠覆”,也从来没说这是“革命”,他们只是超级务实的说“为磷酸铁锂技术提供更多可能”而已。
电池安全,这是核心
至于比亚迪为何坚持磷酸铁锂这一科技路线,其实核心还是安全。不说别的,就是王传福自己都说过很多次:电池的安全,永远是第一位。
而三元锂电池,尤其是目前追求性能与成本极限的配比,无论如何都难与“安全”二字直接划等号,不信您可以自己去搜索所有采用三元锂电池,尤其是“高镍配比”车型的宣传文案来看;为了表明自身安全性,几乎所有的宣传话术都是“我们通过先进的三电管理技术,包括温控在内,通过电池组的结构强化与安全泄压设计在内,充分保障安全,我们已经通过了多项高于国标安全的测试,包括撞击、水浸、火烧等等”。
其实这些话术反过来看,似乎三元锂就像是一个不稳定炸弹,需要如此多的技术手段才能让它稳定下来。
有无数的例子可以证明这个不稳定性,各种自燃层出不穷,还都是电池组的自燃,例如去年轰动全国的特斯拉地库自燃,甚至还包括走高端豪华路线的保时捷Taycan,即便技术更高,用料更好,也免不了厄运,下面就是图片。
而磷酸铁锂电池,先天就没有这些烦恼。
有充足的研究资料表明:磷酸铁锂安全性吊打对手。
在过充过放方面,磷酸铁锂更耐过充过放,短时过放到0都能恢复80%以上,过充到%都不会起火爆炸;而锂离子过放到2.6V时就会产生不可逆损坏,4.35V就会析气鼓胀,产生短路风险。
外部安全方面,磷酸铁锂遇穿刺不起火不爆炸;但是锂离子会。同时,磷酸铁锂更耐高温,多度恢复后还能用;而锂离子不行。在高性能的大电流方面,磷酸铁锂能大电流放电,10C20C以上都可以,锂离子只能3~5C放电。
更重要的,在如今电动车电池组越来越大的情况下,三元锂的热失控温度仅有度上下,一旦一个模组自燃,后果就不堪设想;但是磷酸铁锂的热失控温度却能高达度以上,安全性至少是三元锂的2.5倍。
另外,在电池的性能衰减方面,磷酸铁锂也是全面碾压三元锂,有研究资料表明:三元材料电池循环次剩余容量66%,磷酸铁锂电池循环0次剩余容量84%,循环寿命磷酸铁锂电池优势明显。按照剩余容量/初始容量=80%作为测试结束点,目前三元材料电池实验室1C循环寿命在2次左右,磷酸铁锂电池实验室1C循环寿命在3次以上,部分达到0次以上。
那为何前两年是三元锂的天下?
这是一个很尴尬的问题,上文看起来是磷酸铁锂吊打三元锂,但为何前两年新出的各种纯电动乘用车中,三元锂却独占超大半壁江山呢?
这就不得不提磷酸铁锂的缺点了,也是三元锂的优点。
事实上,在能量密度领域,吊打方向是反过来的,传统磷酸铁锂被三元锂,尤其是高镍配比三元锂打的体无完肤,在差不多的体积规格之下,当三元锂已经在冲击公里续航大关的时候,磷酸铁锂还在-公里之间徘徊,这一巨大的续航里程差异是车企与消费者都无法忽视的存在,加上电动车本来每一次充电的时间都不短,续航里程的重要性就更加凸显了。
所以从前两年开始,比亚迪也推出了不少三元锂电池的车型,这是没办法的事儿,当续航尴尬的时候,再安全的车也难以被消费者接受。直到采用GCTP封装技术的磷酸铁锂“刀片电池”诞生。
新的结构技术让磷酸铁锂电池组的“体积比能量密度”获得了大幅度提升,提升超过了50%,而结果就是其新车比亚迪汉EV,这一台中大型旗舰轿车的续航达到了公里,你要知道,这还是NEDC工况,如果用60公里等速工况计算,还会更长。
这一公里NEDC续航,已经与目前最好的三元锂车型几乎平起平坐,那么,比亚迪这个GCTP封装的刀片电池,是如何在磷酸铁锂自身没有密度的颠覆性突破之上,实现“体积比能量密度”的大幅提升的呢?
用一个大家都知道的食物作比喻会比较恰当,就像上图中汉堡,我们可以把它视作电动车的电池组,在这其中,中间的肉是电芯,也就是负责存储电量的,而其它像是生菜、黄油、包括面包等部分,则是电池组的泄压、温控与结构件等等,各部分加在一起,组成了电池组。
一句话说明,电池组中,不是所有体积都是电芯,但如果我们用整体电池组的体积来计算能量密度,就有了新的概念,“体积比能量密度”。
而比亚迪的GCTP+刀片,就是改良这个玩意儿的结构,通过把汉堡的厚面包换成薄面皮儿,把不需要的生菜黄油拿掉等等一系列技术手段,提高了等体积汉堡中肉的体积占比,进而实现了“体积比能量密度”的大幅提升。
这个是刀片电池的爆炸图,可以明显看出电芯部分的占比非常高,这是核心。同时,从下图可以看出,比亚迪应该是通过一系列的技术创新,实现了电池的自支撑与各种技术模块的小型化、集约化,从而完成了“刀片电池”来吊打“三元锂”的壮举。
写在最后
说了这么多,因为大家翘首以盼的汉还没有上市,所以这个刀片电池的首发车型具体表现如何,我们也不能云评测;但是在疫情过去之后,在汉EV上市试驾时,我们会为大家带来最真实的感受报告。
希望那时候,我们可以下一个定论:“刀片磷酸铁锂,真的吊打三元锂”。