比亞迪張劍：真正讓人們無憂無慮地使用電池
4月27-28日，第五屆新能源汽車及動力電池(CIBF2024重慶)國際交流會在重慶舉行。比亞迪消費類電池事業(yè)部產(chǎn)品線總監(jiān)張劍，作主題為“輕型車用電池技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”的演講。
圖為比亞迪消費類電池事業(yè)部產(chǎn)品線總監(jiān)張劍作演講
以下為速記內(nèi)容：
張劍：各位嘉賓，各位朋友，大家上午好!很榮幸能代表弗迪電池在這里跟大家分享輕型車電池方面的一些信息。
我從以下幾個方面跟大家匯報一下。首先簡單介紹一下比亞迪，大家可能說到比亞迪都想到汽車，其實我們是從電池起家的，然后我們現(xiàn)在所有的電池業(yè)務(wù)都集中在弗迪電池公司。在動力電池、儲能電池，還有消費類電池，包括電池的一些零部件我們都有涉及。我們消費類電池事業(yè)部也是我們比亞迪當(dāng)中最早做鋰離子電池的一個部門，我們從傳統(tǒng)的3C電池起家，目前深耕這個領(lǐng)域已經(jīng)超過25年，我們從最小的紐扣電池到現(xiàn)在新型的像超薄的鋼殼電池我們都有涉及。另外我們很重要的一個模塊，就是我們小動力電池領(lǐng)域，我們的大圓柱這個電池，我們在展廳上面也有大圓柱這個電池，歡迎大家可以過去參觀指導(dǎo)。
對于輕型車電池這個領(lǐng)域，其實以前涉及大的玩家并不是很多，我們剛開始做這個領(lǐng)域的時候，就做了很多深入的調(diào)研。其實這個領(lǐng)域工況特別復(fù)雜，對電池的品質(zhì)等等要求也特別高。首先我們就組織了強大的研發(fā)團隊，無論是電芯還是PACK，另外我們針對整個輕型車的需求，我們組建了一個系統(tǒng)化的方案。比如說我們電芯上面如何去做針對的一些設(shè)計，然后從PACK層面，我們怎么去做一些安全的防護，包括從系統(tǒng)的層面，我們怎么去做BMS的管理等等，我們都做了一個全方位的多角度的思考。
我們圍繞著輕型車電池，會圍繞三方面做研究，還有產(chǎn)品的設(shè)計。極致的安全，還有一個就是極致的性能，這個行業(yè)對成本的要求也特別高，我們在成本上要做到一個極致的成本。
首先從安全上面，我們有三道安全防線，從最基礎(chǔ)的比如說防水，我們的一些基本的功能保護，然后到第二道防線，我們的一個數(shù)據(jù)的分析預(yù)警，我們多道的防護措施，然后再到第三道防線，我們會有一些云端的告警，聲音的告警，包括防爆的設(shè)計上面，能夠讓這個電池真正做到高安全。
另外我們用到車規(guī)級的電池管理系統(tǒng)。其實在輕型車這個電池上面，我們現(xiàn)在存在著特別多的所謂的硬件版，是什么呢?它基本上只有一個最基本的充放電保護，電壓的上下限保護。我們將車上面的一些電池管理系統(tǒng)上，我們把它用到了輕型車車上，從電池方面的保護，還有狀態(tài)，到底是處于什么樣的狀態(tài)，包括一些熱管理，均衡的一個管理，包括數(shù)據(jù)的上傳收集等等，我們都按照車規(guī)級的系統(tǒng)去做了一個管理。
另外一個就是我們要做一個高智能化的電池。現(xiàn)在伴隨著對電池的關(guān)注，第一個安全性越來越關(guān)注，第二個對電池品質(zhì)越來越關(guān)注，所以一開始我們在做這個領(lǐng)域的時候，就想一定要做高智能化，能讓用戶感知到的，比如說騎行的過程中，隨時知道這個電池實時的一個狀態(tài)，另外可以像現(xiàn)在用的某個品牌的手機一樣，可以知道電池的健康度等等，可以通過一些小程序、APP等等實時傳遞給用戶，讓用戶很簡單地就知道這個電池處于一個什么樣的狀態(tài)。如果發(fā)生了有什么樣的安全預(yù)警，也可以實時給用戶傳遞過去。
第二個我們要做到極致是壽命。壽命現(xiàn)在目前來說用得特別多的，80%以上的應(yīng)該都是鉛酸電池，鉛酸電池的壽命大概就是一年到兩年之間，這個壽命也是一個很關(guān)鍵的問題。我們現(xiàn)在是要打造跟車身同樣的一個壽命，現(xiàn)在我們大部分體系，包括鉛酸一般都不支持，一般三年要做更換，我們做到跟車身一樣的壽命電池。
講到成本，車用電池對成本的要求特別苛刻，會圍繞三個方面去做降本設(shè)計。第一個是研發(fā)的降本，第二個是通過規(guī)模化的采購，第三個是制成，高通量的產(chǎn)線，特別低的不良率，來降低整體的成本。
給大家分享一下大圓柱的電芯。大圓柱電芯的開發(fā)理念圍繞三個，高安全、長壽命，高倍率是針對小動力電池設(shè)計的。我們4680的電池，從安全壽命，還有一個是標準化，現(xiàn)在電池是跟市面上其他家的普遍尺寸大致相同，可以任意組裝在現(xiàn)有的產(chǎn)品當(dāng)中去。另外我們針對有大倍率需求，開發(fā)了全極耳的46120的大圓柱，無論是循環(huán)壽命還是安全，我們都是做到比較高的一個水平。
從我們目前來說，我們做了一些測試來說，無論是安全的，還是可靠性的測試，我們的表現(xiàn)都是特別優(yōu)秀的，特別是在安全上面，比如說像撞車、火燒等等一些要求苛刻的一些測試，我們現(xiàn)在都能通過。
另外跟大家匯報一下我們在鈉離子電池，大圓柱鈉離子電池上面我們的一些進展。首先這個開發(fā)的背景，我們還是針對鉛改鈉，我們在思考鋰電和鉛酸之間有沒有更加經(jīng)濟的一個解決方案的時候，我們想到鈉電，想著用鈉電來實現(xiàn)鉛改鈉的這樣一個機會。
這里簡單做個比較鈉電，在成本、壽命、快充、倍率、低溫、安全等等維度來說，跟鉛酸跟鋰電都做了對比。目前來說除了能量密度相對來說比較中等一點，其他方面的性能都處于一個比較好的水平。技術(shù)路線的選擇上面，現(xiàn)在針對目前比較流行的三個體系，層氧、聚陰，還有普魯士藍/白，投入了很大團隊精力做工作，針對乘用車領(lǐng)域會重點選擇聚陰離子路線。
選擇的原因主要有以下幾個。第一個是成本，前面講了開發(fā)背景，我們是要對標鉛酸的成本。第二個是安全，安全就是聚陰在安全性上來說，從目前我們的對比來說，它過針刺等等這些是可以過的。然后像循環(huán)壽命，循環(huán)壽命現(xiàn)在也特別好。能量密度因為我們要做鉛酸的替代，從目前來說能量密度也是比較適中的一個水平，現(xiàn)在是鉛酸的能量密度的3-4倍。
同樣我們結(jié)合鈉電到底要做什么樣的一個結(jié)構(gòu)，我們也展開了一些思考。為什么要做鈉電加大圓柱，第一個大圓柱可以做到一個高的能量，然后高的一個標準化，它對我們成本的降低是有很大的幫助，所以我們用了極耳大圓柱的技術(shù)。另外一個就是鈉電后面也沒有什么銅，用的體系也沒有鎳等等，基礎(chǔ)上有像鋁鐵這些金屬元素，所以我們后面有機會把成本做到一個非常極致低的成本。
總結(jié)一下我們這個大圓柱的鈉電，主要就是三個。第一個極致安全，我們用的NFPP體系是非常高安全的一個體系。第二個性能，無論是低溫放電還是倍率性能還是循環(huán)性能，都是比較全面的。另外一個就是成本前面也講到，包括我們結(jié)構(gòu)件設(shè)計等等，都是圍繞這三個方面展開了全面的一些工作。
下面跟大家分享一下我們的企業(yè)使命，讓人們無憂無慮地使用電池。為什么要講這個?今年2月23號，南京發(fā)生了一次火災(zāi)事故，特別讓人悲痛。就這個事故之后，輕型車電池，特別是兩輪車電池的安全就站上了一個新的高度。這段時間全國也在治理，包括從管理，包括電池的安全等等進行了全方面的治理，包括我們也出臺了很多政策，我們也是內(nèi)部快速響應(yīng)，想著真正能夠開發(fā)出來，協(xié)同各方面的力量開發(fā)出來能夠讓人們安全使用能上樓的電池。其實能上樓的電池是不難的，我們現(xiàn)在大家用的手機電池，家里還有各種各樣的掃地機器人、洗地機等等各種各樣的電池，都是帶了電池的。所以我覺得對于輕型車電池我們一樣有決心能夠跟行業(yè)內(nèi)伙伴，我們一起把這個做好，真正能夠讓人們無憂無慮地使用電池。
謝謝大家!
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