En profundidad: Juicio integral sobre la seguridad de la batería del BYD Blade y la plataforma del vehículo
De hecho, las baterías Blade han llevado la seguridad global de las baterías eléctricas a un nuevo nivel. Esto no se debe solo a la mejora general de la tecnología de procesamiento de baterías, la relación del material del cátodo y la tecnología de empaque de BYD, sino también a la combinación de ambas. Baterías montadas en vehículos en desarrollo.
1 y la seguridad de las baterías Blade de BYD;
Combinó los videos (capturas de pantalla) de baterías de litio ternarias, baterías de bloque de fosfato de hierro y litio y baterías Blade para comparar el rendimiento general de la acupuntura. Proceso de pruebas y resultados.
La imagen de arriba es un primer plano de una captura de pantalla de un vídeo de un experimento de acupuntura con baterías de litio ternarias. Utilice un material de acero con un diámetro de 5 mm para perforar el núcleo de la batería, lo que provocará una gran área de cortocircuito dentro del núcleo de la batería. La temperatura de la batería ternaria de litio cambia drásticamente en el momento de la acupuntura y la temperatura de la superficie supera rápidamente los 500 °C, lo que provoca una fuga térmica extrema: se quema violentamente y los huevos de la superficie de la batería salen volando.
La imagen de arriba es un primer plano de una captura de pantalla de un vídeo del experimento de acupuntura con celdas de batería de fosfato de hierro y litio a granel.
Observaciones: Como material de electrodo positivo, la batería de fosfato de hierro y litio (LFP (fosfato de litio y hierro)) se utilizó como batería de energía del vehículo eléctrico BYD F3e ya en 2006.
No hay llamas ni humo después de perforar la batería tradicional de fosfato de hierro y litio. La temperatura de la superficie alcanza los 200 ℃ -400 ℃ y los huevos en la superficie de la batería se queman por la alta temperatura. .
La imagen de arriba es un primer plano de la captura de pantalla del vídeo del experimento de acupuntura con batería de cuchilla.
Nota: Los componentes de la batería de cuchilla y de la batería de alimentación formados mediante el proceso de embalaje sin módulos se utilizarán para el modelo "Han".
No hay llamas ni humo después del proceso; La batería de la hoja se estropea y la temperatura de la superficie de la batería es de solo 30-60 ° C, los huevos en la superficie de la batería todavía están en un estado líquido fluido. La batería Blade es más segura que la batería de bloque de fosfato de hierro y litio que se usa comúnmente en vehículos comerciales y mejor que la batería de litio ternaria que se usa comúnmente en automóviles de pasajeros. Al comparar el proceso de prueba de acupuntura y los resultados de las baterías ternarias de litio, las baterías de fosfato de hierro y litio y las baterías de cuchillas, la batería de cuchillas gana por completo. No solo utiliza material mejorado de fosfato de hierro y litio como electrodo positivo, sino que también utiliza materiales y diseños más seguros como electrodo negativo. electrodo. Aunque BYD aún no ha anunciado si se ha cambiado la fórmula del electrolito, BYD ha cambiado las fórmulas del electrodo positivo, el electrodo negativo y las dos primeras partes del electrolito que determinan la seguridad.
2. BYD insiste en las celdas de batería, los sistemas de batería y las aplicaciones de vehículos de fosfato de hierro y litio;
En 2020, los modelos EV de la serie e6 (con una autonomía de crucero de 400 km y 500 km) fabricado por BYD no sólo se utilizará en operaciones de taxi en muchas ciudades de China sino que también se exportará a Brasil para realizar tareas de patrulla policial. El Qin fabricado por BYD conserva su tren motriz original y su conjunto de batería de fosfato de hierro y litio y ha participado en los eventos CRC de 2014, 2015, 2016, 2018 y 2019.
Paralelamente, las bases de BYD en China, Estados Unidos y Reino Unido han fabricado autobuses eléctricos de la serie K con motores en las ruedas, carrocerías de aluminio y baterías de fosfato de hierro y litio basados en diferentes niveles de líquido. sistemas de gestión térmica, y con el estatus de "sin competidor", ha realizado tareas de operación de autobuses en los Estados Unidos, el Reino Unido, Europa, el sur de Asia, América del Sur y otros mercados. Incluso los autobuses eléctricos de la serie K se han exportado a Japón. probado y utilizado añadiendo un sistema de conducción no tripulado al vehículo.
Durante los últimos 10 años, las baterías de fosfato de hierro y litio desarrolladas y producidas en masa por BYD se han mejorado y puesto en uso continuamente, tanto en términos de unidad única como de densidad. La densidad de potencia y la eficiencia de descarga de las baterías de fosfato de hierro y litio para vehículos eléctricos y de las baterías de fosfato de hierro y litio para vehículos PHEV mejoran constantemente.
3. Proceso de empaquetado sin módulos para baterías Blade:
Las baterías ternarias de litio tradicionales o paquetes de baterías de fosfato de hierro y litio utilizan baterías como unidad básica y se componen de n baterías. , n módulos forman un paquete de baterías de energía. En el conjunto de batería de 1 potencia, no solo hay módulos compuestos por baterías, sino también conductos de refrigeración (conductos de aire), cables de alto voltaje, módulos BMS y cables de bajo voltaje para servo. La densidad de energía del conjunto de batería de energía depende no sólo de las celdas de la batería, sino también de estos sistemas auxiliares. Si estos sistemas accesorios son demasiado pesados y demasiado numerosos, se reducirá la densidad de energía del conjunto de batería de energía.
Para mejorar la densidad de energía del conjunto de la batería de energía, el método más simple es aumentar la densidad de energía del núcleo de la batería, pero a cambio de esto, la estabilidad se reduce y es necesario utilizar sistemas auxiliares más complejos para suprimirla.
La idea técnica de la batería blade de BYD es utilizar una batería blade más grande y una tecnología de embalaje sin módulos a cambio de una mejor seguridad activa y una mayor densidad de volumen. Los experimentos de acupuntura demuestran la seguridad de las baterías de fosfato de hierro y litio. Se eliminan las vigas transversales y longitudinales de la carcasa de soporte, lo que simplifica la estructura, reduce el peso del sistema auxiliar e indirectamente aumenta la densidad de energía del sistema.
La imagen de arriba es un diagrama esquemático de la estructura interna del conjunto de batería de energía compuesto por baterías BYD blade y tecnología de embalaje sin módulos - 1.
El monómero grande se coloca horizontalmente en la carcasa, con placas laterales y placas finales en los extremos delantero y trasero instaladas en la parte inferior, y una placa superior y agua; -La placa de refrigeración para la gestión térmica está instalada en la parte superior.
La imagen de arriba muestra la estructura interna del conjunto de batería de energía compuesto por la batería blade de BYD y la tecnología de empaque sin módulo-2.
Se proporciona una capa de aislamiento térmico entre celdas de gran tamaño colocadas horizontalmente para el intercambio de calor (frío) externo del núcleo de la batería. Todas las válvulas a prueba de explosiones ubicadas en el costado de la unidad tienen canales de escape "integrados" y están físicamente aisladas. Para garantizar la rigidez de la carcasa del conjunto de la batería, se utilizan diversos procesos de soldadura de aleaciones de aluminio y adhesivos estructurales de alta resistencia.
El proceso de empaquetado no modular del conjunto de batería de palas de BYD no solo garantiza la resistencia estructural después de retirar las vigas de refuerzo. También incluye los siguientes pasos: configurar la capacidad de control de intercambio de frío y calor de la placa enfriada por agua en la parte superior de la celda grande para mantener la diferencia de temperatura entre todas las celdas dentro de 3°C, equilibrando la fuerza, la resistencia a la torsión y el autoequilibrio; peso de la unidad de batería; sistema de distribución de energía de alto voltaje Dispuesto dentro y fuera de la caja de la batería.
La batería blade de BYD mejora enormemente la utilización del volumen y, en última instancia, logra el objetivo de diseño de cargar más baterías en el mismo espacio. En comparación con los paquetes de baterías modulares tradicionales, el volumen de utilización de las "baterías blade" ha aumentado en más del 50%. La tecnología de embalaje modular ya no es simplemente un medio para aumentar la densidad del volumen, sino que también incluye la seguridad pasiva de las propias celdas de la batería, la escalabilidad de la integración de plataformas de vehículos y la capacidad de predecir el desarrollo de la nueva industria energética global, que son fácilmente pasado por alto de.
4. Aplicación del sistema de batería Blade orientado a la seguridad de BYD en automóviles;
2065438+En agosto de 2009, BYD reveló el diseño de empaque estándar bajo la idea "Plataforma E|Estrategia de plataforma". ". En "Plataforma E | Concepto de diseño de paquete estándar bajo la estrategia de plataforma", además de interpretar la tecnología de propulsión eléctrica de la "Plataforma E", también se anunciaron algunos datos del nuevo conjunto de batería de energía estandarizado.
Como se muestra en la imagen de arriba, este conjunto de batería de alimentación estandarizado tiene dos alturas estandarizadas (110 mm y 140 mm) y dos anchos estandarizados (1100 mm y 1300 mm). También tiene capacidades de aplanamiento, subsistemas altamente integrados, disposición de baterías de una sola capa y tasa de agrupación de volumen> 65%. Aparentemente, estas descripciones de características son muy similares a las del próximo Blade Battery System, que consiste en una tecnología de empaque sin módulos.
O el modelo "Han" de BYD, que se lanzará después de junio de 2020, estará equipado primero con sistemas de batería Blade con diferentes atributos. Adopta una plataforma de vehículo desarrollada hacia adelante y adopta las versiones EV y DM del automóvil "Han".
Al estudiar los detalles del video promocional de vehículos eléctricos coreanos publicado por BYD, descubrimos que el sistema de batería de cuchillas está completamente integrado en la soldadura de la carrocería y está ubicado en la parte inferior de la cabina, cerca de la distancia entre ejes. 3000 mm La parte delantera y trasera del sistema de batería "blade", los bordes izquierdo y derecho no sobresalen de la parte inferior soldada del cuerpo y el tamaño de la batería única grande del sistema de batería de hoja se ha establecido inicialmente.
BYD, como nueva cadena de la industria energética que desarrolla y fabrica de forma independiente baterías, propulsores eléctricos y vehículos completos, lo combina con la plataforma del vehículo en desarrollo y finalmente obtiene el resultado soldando el compartimiento de energía delantero, trasero piso y vigas laterales Múltiples configuraciones de seguridad pasiva para el gabinete del sistema de batería Blade.
La integración con las plataformas de los vehículos es un aspecto que mejora la seguridad estructural de las baterías de palas. La estabilidad y seguridad inherentes de la batería Blade están directamente relacionadas con el rendimiento de aceleración del EV0-100 de 3,9 segundos.
En la prueba de avería de 28 minutos de la batería de la cuchilla mencionada anteriormente, no hubo incendio ni combustión causada por fuga térmica después de un cortocircuito interno. Incluso la carcasa exterior no se deformó y la temperatura máxima sí. no exceder los 33 grados centígrados.
Esto significa que durante todo el ciclo de vida del vehículo "Han", incluso bajo aceleración rápida habitual (descarga rápida) y condiciones de carga alta en la plataforma de alto voltaje de 600 V, la batería Blade aún puede brindarle al vehículo seguridad inherente. y estabilidad. Baja eficiencia de atenuación.
Precisamente porque el sistema de batería Blade tiene un ajuste "insensible" a la temperatura, el rango de crucero y la eficiencia de carga y descarga cuando se usa en ambientes fríos y de alta temperatura superarán por completo cualquier batería ternaria en producción en masa en al mismo tiempo. Modelos similares con sistemas de batería de litio.
El autor tiene algo que decir:
Al comparar baterías de litio ternarias, baterías en bloque de fosfato de hierro y litio y baterías blade, el resultado más intuitivo es que muestran un rendimiento diferente en diferentes momentos. Desempeño de seguridad. Durante el proceso de perforación que duró 28 minutos, la temperatura máxima de la batería de la pala no superó los 33 grados centígrados y no se produjeron fenómenos físicos relacionados con la seguridad, como fuego o incluso humo. Esto refleja bien las ventajas absolutas de seguridad activa de las baterías Blade.
Las celdas de cuchilla y la tecnología de embalaje sin modulares que equilibra la resistencia estructural, los sistemas de gestión térmica y los sistemas de distribución de energía añaden las ventajas de seguridad pasiva de la carcasa a las ventajas de seguridad activa de la celda de la batería.
La aparición del sistema de batería blade de BYD es una continuación de la tecnología de batería de fosfato de hierro y litio de Wang Chuanfu. Sin embargo, de 2016 a 2020, afectada por la política industrial que vinculaba la densidad energética de las baterías al monto de los subsidios, BYD pasó de las baterías de fosfato de hierro y litio a baterías ternarias de litio con una densidad energética más ventajosa.
BYD, que abarca los mercados de turismos, vehículos comerciales y vehículos especiales, continúa con la producción en masa mientras reemplaza los turismos con baterías ternarias de litio y tecnologías de estrategia de gestión térmica en diferentes estados técnicos. Vehículo eléctrico e6 con una autonomía de 500 kilómetros (principalmente en el mercado de alquiler). Por otro lado, los autobuses eléctricos de la serie K vendidos a nivel mundial en 2017 estaban equipados con módulos de batería modulares estándar de fosfato de hierro y litio con una densidad de energía superior a 160 Wh/kg y estrategias estándar de gestión térmica.
En 2020, el desarrollo de la nueva industria energética de mi país se transformará rápidamente de "impulsado por políticas" a "impulsado por el mercado", con montos de subsidio reducidos y orientación política debilitada. Las baterías de fosfato de hierro y litio más seguras están de vuelta en el mercado y, en este momento, las baterías Blade arrasarán el mercado con sus poderosas ventajas de súper seguridad y larga duración de la batería.
Texto/¿Canción de la Red de Análisis de Información de Nueva Energía?
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.