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比亞迪正憑”刀片電池”越過新能源車變革的鋒刃

“刀片電池”的橫空出世,令新能源界掀起新一輪的熱議。在電動車百人會上,比亞迪董事長兼總裁王傳福首次提及了比亞迪的”刀片電池”,這是基于磷酸鐵鋰技術打造的全新電池技術,其將率先應用于比亞迪全新中大型新能源轎車漢上。”刀片電池”的加入,令這款新車能獲得至高605KM的純電續(xù)航里程。
 

目前,市面上在售的新能源汽車電池組大致可分為兩大類,乘用車電池組大多為三元鋰電池,而磷酸鐵鋰電池則更常出現(xiàn)在商用車型上。

據(jù)統(tǒng)計,2019年新能源汽車裝機量約為117.5萬輛,其中三元鋰電池裝機量為37.5GWh,占比達60%,而磷酸鐵鋰電池裝機量為20GWh,占比僅為32%。令兩種技術路線形成如此大差距的因素是什么?這還得從政策講起。
 

電池技術路線的逐鹿,磷酸鐵鋰電池將扳回一城


眾所周知,磷酸鐵鋰電池是比亞迪的發(fā)家之作,而我國新能源汽車在發(fā)展初期,走的是國家推廣、補貼和商用的路線,因此彼時的比亞迪憑借磷酸鐵鋰技術路線占據(jù)了先導優(yōu)勢。

直至后來,我國新能源汽車補貼政策開始傾向續(xù)航里程和能量密度方面,于是高能量密度和高續(xù)航里程成為了獲得高補貼的重點。
 
在同等體積、同等重量的情況下,三元鋰電池更高續(xù)航、更大能量密度、更高效充電效率的優(yōu)勢盡顯,加之政策導向作用,令三元鋰電池后來居上。由此令不少車企都棄用磷酸鐵鋰電池,轉投三元鋰電池。
 

目前,主流的三元鋰電池多為以鎳鈷錳為正極材料的電池。這種電池中,鎳含量的占比越高,意味著電池的能量密度越大,但相應的動力電池的穩(wěn)定性越差;而錳含量越高,動力電池的穩(wěn)定性越高,但能量密度越低。根據(jù)鎳鈷錳的含量配比,鎳鈷錳三元鋰電池又被分為532、622、811等類別。
 

受限于三元鋰電池的特性,不少車企在推高能量密度的同時,也伴隨著不少的汽車自燃情況發(fā)生。僅去年國內(nèi)就有超百起新能源乘用車原地自燃的事故發(fā)生,由此也令消費者對新能源車可靠性產(chǎn)生更大的顧慮。
 

相反,磷酸鐵鋰電池在安全性方面擁有更高的保障,但能量密度一直是制約其發(fā)展的瓶頸,而”刀片電池”的誕生正好解決這一難題。
 

技術革新,令磷酸鐵鋰電池煥發(fā)“第二春”


所謂的”刀片電池”,實質上本體亦是磷酸鐵鋰電池,只是新技術通過改變電芯布局形態(tài),使其在更小的體積內(nèi),儲納更大的能量。據(jù)比亞迪的申請專利顯示,全新的”刀片電池”所采用的是方形鋁殼的長電芯設計方案,將電芯進行扁平化的設計,其電芯的最長長度可以達到2.5米,是傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池的十倍以上。
 

之所以被命名為”刀片電池”,是因為這樣的長電芯通過陣列式布局,可像“刀片”一樣插入電池包。如此做法,一來可大幅提升電池組的空間利用率、增加能量密度,據(jù)工信部信息顯示,搭載于比亞迪漢EV上的”刀片電池”能量密度重量比140Wh/kg。


其次,能保證各個電芯擁有足夠大的散熱面積,使整體散熱性更優(yōu)。再者,較以往的磷酸鐵鋰電池,”刀片電池”的電芯還可實現(xiàn)無模組化,直接集成為電池包,從而大幅提升集成效率。此外,”刀片電池”的使用壽命較傳統(tǒng)三元鋰電池更高,電池循環(huán)次數(shù)得以大幅提升,最高可達百萬公里使用壽命。
 

另一方面,由于”刀片電池”的失控溫度高于三元鋰電池,因此其安全性也更高,在抗變形、耐擠壓、刺穿方面的表現(xiàn)更強,電池組內(nèi)部的短路幾率微乎其微,不易誘發(fā)新能源車原地自燃現(xiàn)象。
 

“刀片電池”做先導,電池制造者正擊破技術壁壘

 
實際上,磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的技術并沒有絕對的孰勝孰優(yōu),只存在相對的適用性。比亞迪通過對磷酸鐵鋰電池的短板進行創(chuàng)新升級,使其各方面的表現(xiàn)更為出色,在市場逐漸失去政策傾斜的情況下嶄露頭角,與三元鋰電池再次決高下。
 
截至今年一月份,國內(nèi)新能源汽車市場銷量已呈現(xiàn)六連跌,加之特斯拉的“闖入”,令許多自主品牌的新能源車企嗟嘆連連,而這正給了比亞迪突圍的機會。
 

許多消費者不愿意選購新能源車型的主要原因是“技術不成熟”、“擔憂安全性”、“續(xù)航焦慮”等等,而這些顧慮在”刀片電池”到來后將得到一定的改變。比亞迪將”刀片電池”應用于其全新的中大型新能源轎車漢EV上,以品牌旗艦的力量向市場一眾勁敵宣示實力。
 

憑借能量密度重量比高達180Wh/kg的寧德時代“811電池”,廣汽傳祺Aion LX突破了純電續(xù)航里程650km的大關,因此不少人將”刀片電池”與“811電池”作對比。

的確,當前”刀片電池”140Wh/kg的能量密度重量比不敵寧德時代811電池的180Wh/kg水平,但據(jù)悉,比亞迪將在未來兩年規(guī)劃單體能量密度重量比達180Wh/kg以上的新一代產(chǎn)品,何況寧德時代811電池現(xiàn)階段仍正式未裝車量產(chǎn)。

從比亞迪”刀片電池”的面世,我們不難發(fā)現(xiàn)新能源汽車行業(yè)正悄然發(fā)生變化。三元鋰電池一直是新能源車企的主流之選,但當磷酸鐵鋰電池迎來技術革新再度入市時,三元鋰電池的競爭力將逐漸減弱。

不僅是比亞迪的”刀片電池”,特斯拉近期也與寧德時代商談,計劃為國產(chǎn)車型配備無鈷電池,即磷酸鐵鋰電池,而寧德時代也正積極研發(fā)能量密度更高的CTP鐵鋰電池。

可以預見的是,能量密度更高的磷酸鐵鋰電池將成為新能源車企的新選擇,比亞迪也正努力越過刀鋒,成為新能源汽車發(fā)展新浪潮下的先驅。

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