NIKKEI——日本经济新闻中文版

      图为比亚迪（BYD）自主研发的“刀片电池（blade battery）”（图1）。虽被形容为方形罐状的锂离子电池，但实际上又长又重。有电池专家认为，比亚迪的刀片电池在量产型纯电动汽车（EV）电池中可以说是“异类的存在”。

图1 从比亚迪海豹上拆下来的刀片电池 尺寸为长945mm×宽90mm×厚14mm，重量为2600克。（摄影：ATTACCATO）

      从比亚迪EV“海豹（SEAL）”上拆下来的电池单元的尺寸为长945mm×宽90mm×厚14mm，重量为2600克。是正极材料使用磷酸铁锂，负极使用石墨的的LFP电池。本次在从事电池研发的ATTACCATO的协助下对电池单元的性能进行分析，确认其质量能量密度为约185Wh/kg，体积能量密度为约400Wh/L。

      设计上难以拆解

      得出以上结果看似简单，但实际的拆解调查工作却相当困难。

      本次拆解电池组并取出电池单元的工作，是在与美国特斯拉（Tesla）的EV“Model 3”及德国大众（Volkswagen）的EV“ID.3”拆解项目的同一据点进行的（表格）。负责本次拆解工作的技术人员此前也有拆解过特斯拉和大众的电池的经验。

表格 拆解的EV电池对比 对比电池单元后发现，比亚迪的刀片电池明显较大。（资料来源：日经XTECH）

      “有点难啊，要放弃吗……”，比亚迪海豹配备的电池组采用了很难拆解的设计，以至于拆解人员说出了这样的泄气话。

      大众的电池组只需拆下用来固定外壳的螺栓和接头，就能轻松取出9个电池模块。特斯拉的电池组只有部分地方需要强力拆卸，比如要用撬杆把与电池组粘合在一起的顶板撬下来。而负责拆解的技术人员则认为比亚迪的电池组“非常难拆，其他品牌电池组不可与其相提并论”。

      用起重机揭开顶板

      比亚迪的电池组在底面一侧设置了用来输送冷媒的流道板。在车辆后方一侧配置了DC-DC连接器。这部分放在后面再拆，先从拧下用来固定电池组顶板的螺栓开始拆解。

      把螺栓全部拧下，然后试着拉拽顶板的一角。仅仅在一开始的时候能顺利揭开，后来不管用钳子拉拽，还是用撬杆撬，顶板都纹丝不动（图2）。顶板和电池之间似乎采用填充树脂的方式进行固定。

图2 揭下电池组的顶板 电池和顶板之间用树脂粘合。（摄影：日经XTECH）

      拆解人员试着用更大的力量拉拽顶板。这次使用的是车间的桥式起重机。将顶板和起重机连接，一点点向上拉（图3、图4）。其后，伴随着“啪啦啪啦”的声音，顶板开始剥离。由于粘合得很牢固，需要10个成年人按着电池组，否则整个电池组就会和顶板一起被吊起来。电池组的重量为560公斤。

图3 用桥式起重机拉起顶板 电池组被固定得很结实，不按住就会被吊起来。（摄影：日经XTECH）

图4 顶板一侧紧贴电池，无法分离 顶板采用由铁板和强化玻璃纤维塑料（GFRP）组成的两层结构。（摄影：日经XTECH）

      揭开顶板后露出真面目的电池单元分为4大块。每块有43个单元，整齐地排列着共计172个刀片电池。

      电池组被分成前部和后部（图5），中间是一块铝合金隔板。隔板厚度约为20mm，固定车体和电池组的螺栓通孔有4个。

图5：比亚迪海豹的电池组 有172个刀片电池。（摄影：日经XTECH）

      比亚迪海豹采用了“CTB技术（电池车身一体化技术）”，该技术让电池也成为汽车的结构件。这个隔板被认为是赋予了提高车身抗扭刚性及保证侧面碰撞强度等作用。

      CTB技术的另一优点是可以配备更多电池。车载电池一般是将多个电池单元整合成模块，将模块绑定成电池组。比如，大众ID.3的电池使用9个模块，每个模块包含24个电池单元。

      CTB技术摒弃了模块，是在电池组内直接排列电池单元的“CTP技术（Cell To Pack）”的一种。由于去掉了模块化时需要的外壳和模块间的隔板等，因此能够增加电池组的电池搭载量以及提高能量密度。

    CTB不适合重复利用和回收利用

      “其实由43个电池单元构成的部分就是模块，或许可以直接取出”，这种小小的期待立即化为泡影。虽然已经预想到了，实际上电池组的底面也被结实地连接着。

      切断车辆前方一侧的包围电池组的铝合金框架（图6）。尝试向电池与底面板的间隙处打入楔子，但纹丝不动。为了找突破口，细心观察后，技术人员试着将电池组倒过来。电池的自重也没有使电池与底面板处出现缝隙。

图6 电池组框架的截面 照片右边是车辆的侧面，采用了侧面碰撞时吸收冲击的构造。（摄影：日经XTECH）

      作为取出顽固电池的最终手段，技术人员切除了电池组底面的冷媒流道板的一部分（图7），露出了15个左右的电池单元。稍微用吊车往上吊起电池组，将露出的电池往下压。该操作多次重复后，电池才得以被拆下。

图7 切除底面的冷媒流道板 流道板是铝合金材质。与电池单元密切相连，因此导热性很高。（摄影：日经XTECH）

      “根本没有考虑电池单元的更换和重复利用等场景”，见证了这一系列操作的电池专家得出了这样的结论。的确，只将出现故障的电池单元拆下来替换或者将老化较少的旧电池单元重新组成电池模块移作它用几乎是不可能的。想要回收稀有金属，也需要对电池组整体进行处理。

      CTB或CTP技术可以增加电池搭载量，是特斯拉及欧洲汽车厂商等也在关注的技术。不过，通过此次的拆解调查发现，从重复利用及回收利用等角度，处理起来很困难（图8）。在循环经济浪潮愈发猛烈的背景下，什么才是电池组的最优方案？包括比亚迪在内，各家企业的摸索似乎仍在继续。

图8 辛苦取出的刀片电池 从电池组中取出电池单元进行重复利用并不现实。（摄影：日经XTECH）

      久米 秀尚 日经XTECH/日经Automotive

      资料来源：日经XTECH

      https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02462/070500017/

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