弗迪電池：“刀片電池”破解空間利用率難題

談到“山城”重慶，你腦海中會浮現出什么？是洪崖洞、是火鍋，還是會漂移的重慶出租車？若你與記者同行此次重慶調研，或許從此便多了一份重慶記憶——“刀片電池”。坐落于璧山區(qū)的重慶弗迪電池工廠，是比亞迪“刀片電池”的首發(fā)地，也是全國最大“刀片電池”的生產基地。

探秘“刀片電池”真容

弗迪電池是比亞迪集團立足新能源產業(yè)，順應市場發(fā)展而“孕育”出的獨立主體，深耕電池領域20余載，在電池領域具備100%自主研發(fā)、設計和生產能力，產品覆蓋消費類3C電池、動力電池及儲能電池、梯次利用等領域；在新材料、新技術研究領域，已完成眾多項科研成果的研發(fā)及產業(yè)化，應用領域涉及IT、汽車、新能源、輕軌交通等。

刀片電池生產車間進入工廠大門，弗迪電池相關工作人員首先為記者介紹了“弗迪”二字的由來：“弗迪二字取自于《詩經·大雅·桑柔》，寓意著遇此良人，踏實精進?！?/p>

“整個璧山園區(qū)目前占地1500畝，總投資180億元，分為一期和二期。整個一期有8條生產線，滿產能可以達到20個GWh，二期總共有6條生產線，滿產能可以達到15GWh。兩期項目滿產后，年產能達35GWh，年產值逾300億元。”弗迪電池工作人員向《中國電子報》記者介紹道。

那誕生于此的“刀片電池”究竟長什么樣子呢？記者也是第一次見到了它的真容?！暗镀姵亍比Q刀片形磷酸鐵鋰電池，形狀既長又薄，并且能夠像“刀片”一樣插入電池包里面，故而得名。當記者把長度960mm、厚度13.5mm、注液后重2.6kg的p96刀片電池電芯樣品拿在手里時，感受到的是它的輕盈和冰涼。

工作人員還向記者介紹了當紅車型比亞迪漢EV的電池包：“它總共由178片刀片電池組成，底部第一層150片，第二層28片，續(xù)滿電池包只需要78.4度電，并且在行駛12萬公里或者滿充滿放300至500次過后，電池飽和度依然能夠達到90%以上。不管是從外部壓力還是內部結構來講，我們的刀片電池都非常穩(wěn)定和可靠?！薄霸诘镀姵氐纳a過程中，將近1米長的極片，能夠實現公差控制在±0.3mm以內、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度，配料系統(tǒng)的精度在0.2%以內，1200mm超大幅寬的輥壓速度可達120m/min，厚度控制2μm以內，并且刀片電池絕大多數的生產設備都是我們自主研發(fā)的?！惫ぷ魅藛T向記者補充道?！暗镀姵鼐哂谐壈踩?、超級強度、超級續(xù)航、超級功率、超級壽命等優(yōu)勢?！?/p>

重慶弗迪鋰電池有限公司總經理田維浩在采訪中表示，“刀片電池”在制造過程中面臨的最大挑戰(zhàn)在于要求每個電芯都幾乎沒有差別，這樣才能保證生產出來的“刀片電池”在安全性和能量密度方面沒有問題。這種精度的控制，對工廠的生產環(huán)境以及自動化、智能化等方面來說都是全新的挑戰(zhàn)。“我們有數以百計的機器人，遍布生產車間、工序、條線的高精度傳感器，還有符合標準的品控體系，這些實現了工廠的自動化、信息化和智能化，也讓‘刀片電池’的生產更高效、更穩(wěn)定?！碧锞S浩補充道。

破解“空間利用率”難題

1994年比亞迪白手起家，2008年成為全球最大的充電電池制造商，被譽為“電池大王”。推出全球第一款量產插電式混合動力車F3DM后，從此踏上引領和推動新能源變革的征程。

刀片電池生產車間但因為當時比亞迪規(guī)模小，電動車也不被看好，產業(yè)缺乏配套，沒有人敢一起“冒險”。零部件供應商要么不合作，要么報天價，找尋合作伙伴的過程中，試錯的成本極高。

比亞迪只能自力更生，垂直整合，除了輪胎和玻璃，所有的零部件都只能自己做。后來，新能源汽車的產業(yè)鏈、供應鏈才逐步完善并逐漸精細，為比亞迪提供了開放的市場條件，也為“刀片電池”的誕生奠定了基礎。記者了解到，刀片電池的誕生其實是源于一個空間利用率的難題。由于汽車內部的空間非常有限，所以設計師會盡可能為消費者創(chuàng)造更多車內空間，來提升舒適度。但同時，這也壓縮了動力電池的空間。

為了在有限的空間內布置更多的電池，提高車輛的能量密度和續(xù)航里程，工程師們沿著“去掉模組和梁，革新空間利用率”的思路，將電芯本身既作為發(fā)電能量體，又作為承重結構件，通過一系列努力最終制作出了刀片形狀的電芯。

2020年3月29日，“刀片電池”正式“出鞘”，其順利通過“針刺穿透測試”的完整視頻也首次對外公布。重慶弗迪電池工廠在一年時間內從一片空地變身為一座擁有精細化、自動化、信息化制造管理系統(tǒng)的超級工廠。比亞迪品牌及公關處總經理助理羅昊對《中國電子報》記者表示：“‘針刺穿透測試’是行業(yè)內公認的對電池電芯安全性最為嚴苛的檢測手段，在動力電池界難度堪比登頂珠穆朗瑪峰，可以模擬電池貫穿極度危險情況下的整車安全?！薄暗镀姵亍弊畲蟮牧咙c，是在測試中表現出的高安全性。在田維浩看來，“刀片電池”作為磷酸鐵鋰電池的一種，本身安全性就比較高。

此外，“刀片電池”中還加入了一些特殊的設計，包括無模組化以及電流切斷裝置等，電池包里還有液冷系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)等，在電池發(fā)熱時進行排煙和降溫，同時在低溫狀態(tài)下也能夠幫助電池升溫。在生產方面，為了更好地支持無模組化設計，重慶弗迪電池還采用了新的疊片工藝，加上熱壓壓實，進一步提升了電池包的空間利用率，直接提高了“刀片電池”的結構強度。

填補“動力電池”空白“

刀片電池”的發(fā)展，得益于重慶政府的大力扶持。近年來，重慶璧山聚焦新經濟、新業(yè)態(tài)，堅持以產聚人、以人興城，“產城人”融合發(fā)展。實施“千億集群、百億鏈主、億元規(guī)上、萬家創(chuàng)新”四大產業(yè)培育工程，加快打造千億級智能網聯新能源汽車產業(yè)集群，助推璧山制造業(yè)實現高質量發(fā)展。

刀片電池生產車間“璧山政府推動實體經濟發(fā)展，以科技產業(yè)化為導向，通過加大領軍企業(yè)培育力度，助力我司成長為‘百億鏈主’企業(yè)。加快創(chuàng)新人才集聚，‘科技創(chuàng)新25條’‘人才政策十條’等政策營造了良好的科技創(chuàng)新氛圍?！碧锞S浩說道。而重慶弗迪電池工廠，也為新能源汽車產業(yè)鏈的發(fā)展和創(chuàng)新注入了強大動力。重慶市經信委相關負責人表示：“重慶布局新能源產業(yè)多年，一直積極完善全產業(yè)鏈。重慶弗迪電池工廠的落戶投用，填補了動力電池領域的空白?！碧锞S浩表示，未來重慶弗迪電池工廠將繼續(xù)發(fā)揮領先技術優(yōu)勢，承擔更多社會責任，為中國新能源汽車產業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展添磚加瓦。

作者丨彭東浩? 編輯丨邱江勇

美編丨馬利亞? 監(jiān)制丨連曉東