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拆解比亚迪海豹(3)磷酸铁锂密度不输三元

2023/07/25

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日经BP精选

      560.0kg,这是从中国比亚迪(BYD)的纯电动汽车“海豹(SEAL)”上拆下来的电池组质量。以这些数字为基础,项目组比较了比亚迪与美国特斯拉(Tesla)、德国大众的纯电动汽车。

 

      从车身拆下来的海豹电池组的制造商为比亚迪旗下的中国无为弗迪电池有限公司(Wuwei FinDreams Battery、图1)。电池组上标明的电流容量为150Ah,电压为550.4V。由此可以计算出电池容量为82.56kWh,与标示值82.5kWh没有差异。作为电池组的质量能量密度为147.4Wh/kg。

   

图1 海豹的电池组

质量为560.0 kg。电池容量为82.5kWh。(照片:日经XTECH)

    

      日经BP的项目组过去拆解调查过的纯电动汽车数据如下。特斯拉“Model 3”的电池组质量为451.5kg,电池容量为75kWh,质量能量密度为166.1kWh/kg。大众“ID.3”的电池组质量为374.5kg,电池容量为58kWh,质量能量密度为154.8Wh/kg。

 

      ID.3和Model3均采用将镍(Ni)、锰(Mn)和钴(Co)作为正极活性物质的主要成分的三元(NMC)锂电池。另一方面,海豹采用的电池是磷酸铁锂(LFP)类。

 

      一般来说,磷酸铁锂电池在质量能量密度方面显得逊色。日本一家电池制造商的技术人员表示,“按电池单元的量产品比较,磷酸铁锂电池的质量能量密度比三元电池低约3~4成”。但是,海豹的质量能量密度仅比ID.3少5%。比亚迪通过提高电池单元的成组效率,提高了电池组的能量密度,接近ID.3。

 

      以车身保护电池的特斯拉

 

      特斯拉在质量能量密度比较中占优势的因素之一是电池组的结构。值得注意的是外围部分。比亚迪的海豹和大众ID.3为了保护电池免受碰撞时的冲击,在电池组的外围设置了铝合金制的加强部件(图2)。

    

图2 ID.3的电池组

在外围配备了铝合金造的加强部件。(照片: 日经XTECH)

   

      特斯拉Model3的电池单元没有这种加强部件,作为电池组来说变得更轻(图3)。冲击全部都由车身承受。侧梁(sidesill)、中柱(CenterPillar)、车顶纵梁(roof rails)和地板横梁(Floor Cross Member)等采用了抗张强度为980MPa级以上的超高强度钢板。由此,在发生侧面碰撞时,特斯拉的电池组和乘客舱不会变形。

 

图3 Model3的电池组

外围没有加固部件。(摄影:日经XTECH)

 

      “过度保护”的丰田

 

      与特斯拉形成鲜明对比的是,丰田利用坚固的加固零件来保护电池免受碰撞时的冲击。丰田纯电动汽车“bZ4X”的电池组经过精心设计,参与开发的相关人士将其描述为“过度保护”(图4)。

   

图4 bZ4X的电池组

照片为取下电池单元的状态。丰田对电池组侧面进行了精心加固。(照片:日经XTECH)

   

      bZ4X电池组侧面的加固部件长度(从最外部到电池的距离)单侧约为20cm。利用这个长度吸收碰撞能量,是比亚迪海豹和大众ID.3的2倍左右。丰田相关人士表示,“bZ4X重视安全方面”。

 

      加固部件的长度和电池的搭载容量成为权衡关系。如何在确保安全性和延长续航里程之间取得平衡,或将成为汽车厂商的比武擂台。

 

      久米秀尚 日经XTECH/日经Automotive

 

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