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比亞迪實(shí)現(xiàn)整車無鉛化!打破百年陳規(guī),將鉛蓄電池全面切換為磷酸鐵鋰電池

2021-11-18 14:1923700

1927年,博世發(fā)明了汽車鉛蓄電池。到今天,汽車鉛蓄電池應(yīng)用接近100年。

有的人將傳統(tǒng)視為必然,蕭規(guī)曹隨。有的人會問為什么,并且尋求改變。

比亞迪屬于后者。近日,比亞迪對外表示,已將插電式混動(dòng)車型的啟動(dòng)電池,從鉛蓄電池全面切換為鐵鋰電池,將鉛蓄電池的百年陳規(guī)一舉打破。

這種對于汽車傳統(tǒng)的顛覆,對于比亞迪來說,不是新鮮事。自從進(jìn)入汽車領(lǐng)域以來,比亞迪一直用自己的技術(shù)突破,來改變著汽車的樣子,包括全球第一款量產(chǎn)雙模電動(dòng)汽車;全球最早將磷酸鐵鋰電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用;全球首款、熱效率達(dá)43.04%的插電混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī);自研IGBT 4.0,電控效率達(dá)到98.5%;首款量產(chǎn)“八合一”電動(dòng)力總成;電芯可通過針刺測試的刀片電池……

相較而言,比亞迪這次替換掉的啟動(dòng)電池,并不是多么重要的部件。但這一舉措,表明比亞迪對其倡導(dǎo)、推動(dòng)的綠色革命是全方位的,無論大小,只要有助于碳中和、可持續(xù)發(fā)展,比亞迪就會揮起其擅長的綠色技術(shù)之劍,盡快地?cái)財(cái)喔鞣N排放、污染之源。

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新能源汽車無鉛化

早在2015年,比亞迪就開始用磷酸鐵鋰替代鉛酸電池來作為汽車的啟動(dòng)電池。

最早更換的車型中,有純電動(dòng)的比亞迪e5,也有插混秦DM、唐DM等。

磷酸鐵鋰電池替換鉛蓄電池,好處顯而易見。

整車無鉛化,這個(gè)車企為什么能做到?

傳統(tǒng)鉛蓄電池

首先,很多車主可能都遇到過小電瓶沒電的情況,不熟練的車主會叫救援,熟練的會叫朋友的車來搭一下電——就是給小電瓶充電。

整車無鉛化,這個(gè)車企為什么能做到?

比亞迪磷酸鐵鋰啟動(dòng)電池

這里說的小電瓶——啟動(dòng)電池,一般都是鉛酸電池。而出現(xiàn)沒電的情況,除了過度使用車內(nèi)電器等行為,就是自放電。相比而言,磷酸鐵鋰電池的自放電就低。以一個(gè)月為例,磷酸鐵鋰電池自放電<1%,但鉛酸電池可能達(dá)到15-30%。

其次,鉛酸電池的壽命短,一般在500次循環(huán)左右,而磷酸鐵鋰電池至少在3000次以上。其結(jié)果是,2-3年,整車就要更換一次蓄電池。而如果采用磷酸鐵鋰電池,整個(gè)汽車的生命周期內(nèi),都可以不用換。

鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池相比,能量密度要低很多。一般鉛酸電池重量是10公斤以上,而比亞迪磷酸鐵鋰啟動(dòng)電池重量在2-4.8公斤左右。對于極致追求減重的汽車企業(yè)來說,是很不小的收益。另外,磷酸鐵鋰啟動(dòng)電池的體積也要小得多,方便整車的布置。像比亞迪的一些車型,就將啟動(dòng)電池放在副駕駛的座位下面。

好處顯而易見,為什么多數(shù)企業(yè)不更換?

首先,鉛酸換為鋰電,需要供電和用電系統(tǒng)的改造,對于很多車企而言,寧愿選擇成熟方案,而不愿進(jìn)入自己不熟悉的電源領(lǐng)域。其次,鋰電池成本高一些。再次,很多人習(xí)慣認(rèn)為,鉛酸電池雖然有以上問題,但是能夠大倍率放電,包括低溫情況下的大倍率放電。

對于比亞迪而言,這些問題則不存在。首先,對于“技術(shù)狂魔”來說,比亞迪很多車載電源、車用電器都是自研自供,整體改造不是難事。其次,比亞迪大規(guī)模生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池。僅僅是動(dòng)力電池部分,比亞迪2020年就有3.88GWh裝機(jī)量。就邊際效益而言,磷酸鐵鋰電池優(yōu)勢明顯。第三,比亞迪在2002年開始研究磷酸鐵鋰電池。近20年的經(jīng)驗(yàn),讓比亞迪無愧磷酸鐵鋰專家。其產(chǎn)品在大功率放電、低溫性能方面,都已經(jīng)超越了鉛酸電池的能力。

另外,比亞迪全方位掌控了電動(dòng)汽車電源、電池技術(shù),在純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力車型當(dāng)中,能夠很好地在啟動(dòng)電池和動(dòng)力電池之間做協(xié)同。

比如,比亞迪將啟動(dòng)電池管理納入了BMS整體監(jiān)管,一旦啟動(dòng)電池電量偏低,就可以通過動(dòng)力電池給啟動(dòng)電池充電。用戶無需擔(dān)心啟動(dòng)電池會缺電。而且,啟動(dòng)電池的電量沒必要留很多冗余,還可以比鉛酸電池的電量小一點(diǎn),進(jìn)一步節(jié)省空間和重量。

由此,比亞迪成為將啟動(dòng)電池?zé)o鉛化的引領(lǐng)者,也是順理成章的。

2

為什么是比亞迪?

將應(yīng)用了近一個(gè)世紀(jì)的鉛酸啟動(dòng)電池替換為磷酸鐵鋰,只是比亞迪變革汽車的一個(gè)例子。

2003年,比亞迪收購秦川汽車,開始造車。經(jīng)過了5年左右的研發(fā)積累和學(xué)習(xí),知其然并且探求其所以然,2008年開始,比亞迪開始注入自己原創(chuàng)性的造車?yán)砟睢?

標(biāo)志性的舉動(dòng)是,比亞迪推出了F3DM——全球首款油電雙模的插電式混動(dòng)汽車。

從“電”開始,比亞迪不斷改變著汽車面貌,從動(dòng)力電池、到電源系統(tǒng)、到汽車電子、到車載設(shè)備,甚至逆襲了歐美汽車“老師傅”們,做出了第一款插電式混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī),熱效率高達(dá)43.04%。

為什么比亞迪能夠做到?

“比亞迪是一個(gè)技術(shù)型的企業(yè),我們一直堅(jiān)信技術(shù)可以改變世界。”王傳福曾經(jīng)說。而巴菲特當(dāng)初投資比亞迪,也是覺得王傳福像愛迪生。

創(chuàng)業(yè)20多年的成功,在電池、電器、手機(jī)、汽車上的逆襲,讓王傳福篤信年輕的中國工程師,可以打敗資深歐美技術(shù)專家。他也著力建設(shè)、培養(yǎng)工程師隊(duì)伍。

根據(jù)2020年年報(bào),比亞迪有3.58萬名研發(fā)人員,占總員工數(shù)15.95%,考慮到比亞迪有很大的制造業(yè)務(wù),這一比例是很高的。另外,研發(fā)投入85億元,占營業(yè)收入比重5.46%。在中國上市車企中,比亞迪2020年研發(fā)投入排第二。研發(fā)占比,除了新造車勢力,比亞迪也能排到第二。

整車無鉛化,這個(gè)車企為什么能做到?

資料來源:比亞迪2020年報(bào)

“過去的20多年里,我們始終以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng),始終把3萬多名技術(shù)工程師看作是集團(tuán)最寶貴的財(cái)富?!蓖鮽鞲T?jīng)說。

在研發(fā)方面,比亞迪也引入了很多國際人才,組建國際化團(tuán)隊(duì),進(jìn)一步夯實(shí)技術(shù)競爭力。其中比較突出的有,德國底盤工程師團(tuán)隊(duì)——負(fù)責(zé)底盤設(shè)計(jì)、調(diào)教,大幅提升乘坐舒適性和操控能力;來自日本的車身團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)車身開發(fā)到輕量化、模具制造的開發(fā)等等。

除此之外,比亞迪也和國際車廠合作研發(fā)生產(chǎn)。

遠(yuǎn)的是2010年,比亞迪就與戴姆勒成立了合資公司,打造騰勢品牌電動(dòng)汽車。

近的是2019年,比亞迪與豐田汽車成立純電動(dòng)車的研發(fā)公司,開展純電動(dòng)車及該車輛所用平臺、零件的設(shè)計(jì)、研發(fā)等相關(guān)業(yè)務(wù)。

比亞迪從上到下對技術(shù)的重視和投入,使得比亞迪不斷突破創(chuàng)新。這是比亞迪自誕生之日就開始的戰(zhàn)法。

3

綠色技術(shù)之劍長舞

自1995年成立以來,人們越來越多地看到比亞迪的身影。比亞迪所到之處,往往以革新的技術(shù)和創(chuàng)新,創(chuàng)造出新價(jià)值、新產(chǎn)品。

同時(shí),比亞迪所到之處,也往往是減少二氧化碳排放、可持續(xù)發(fā)展遭遇挑戰(zhàn)的地方。

整車無鉛化,這個(gè)車企為什么能做到?

比亞迪云軌

比亞迪目前有四大業(yè)務(wù)板塊:汽車、軌道交通、新能源和電子。其中,汽車、軌道交通、新能源都是和碳減排、可持續(xù)發(fā)展緊密相關(guān)的行業(yè),而比亞迪都有突出建樹。

普通人感知最強(qiáng)的是比亞迪汽車。在這一領(lǐng)域,比亞迪掌握電池、電機(jī)、電控等新能源車核心技術(shù),形成乘用車商用車兩大產(chǎn)品系列,涵蓋七大常規(guī)領(lǐng)域和四大特殊領(lǐng)域(即“7+4”戰(zhàn)略,其中“7”為私家車、出租車、城市公交、道路客運(yùn)、城市商品物流、城市建筑物流、環(huán)衛(wèi)車;“4”為倉儲、港口、機(jī)場、礦山專用車輛),實(shí)現(xiàn)全領(lǐng)域覆蓋。2021年5月,比亞迪宣布完成了第100萬輛新能源汽車下線。這是中國第一家、全球第二家達(dá)成這一里程碑的車企。

整車無鉛化,這個(gè)車企為什么能做到?

比亞迪在中國第一個(gè)達(dá)成新能源汽車產(chǎn)銷100萬輛里程碑

在軌道交通領(lǐng)域,比亞迪于2016年10月發(fā)布軌道交通產(chǎn)業(yè)子品牌——“云軌”,建設(shè)周期短、噪音低、景觀好、與城市的融合度更高,同樣也是完全零排放。

在新能源領(lǐng)域,比亞迪產(chǎn)品覆蓋消費(fèi)類3C電池、動(dòng)力電池(磷酸鐵鋰電池和三元電池)、太陽能電池,以及儲能電池等,形成了完整的電池產(chǎn)業(yè)鏈。比亞迪是全球領(lǐng)先的太陽能和儲能解決方案供應(yīng)商,產(chǎn)品已經(jīng)出口至美國、德國、日本、瑞士、加拿大、澳大利亞、南非等多個(gè)國家和地區(qū),幫助越來越多的人群實(shí)現(xiàn)從發(fā)電到用電清潔化。

比亞迪也重視自身生產(chǎn)經(jīng)營的碳排放和可持續(xù)發(fā)展。在不久前舉行的第四屆進(jìn)博會上,比亞迪宣布獲頒國內(nèi)首張SGS承諾碳中和符合聲明證書。這標(biāo)志著比亞迪工業(yè)園區(qū)2021年在碳中和方面的努力獲得了國際權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。今年8月,比亞迪還宣布打造中國首個(gè)零碳園區(qū)總部,并承諾將在2022年完工。

因?yàn)楸葋喌铣掷m(xù)致力于用技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展,助力實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)。2015年,比亞迪榮獲聯(lián)合國成立70年來首個(gè)針對新能源行業(yè)的獎(jiǎng)項(xiàng)——“聯(lián)合國特別能源獎(jiǎng)”。2016年,比亞迪又榮獲“扎耶德未來能源獎(jiǎng)”大型企業(yè)獎(jiǎng)。

11月中旬,又有消息傳來,在COP26氣候大會上,全球六家汽車制造商承諾,將在2040年前逐步在全球范圍內(nèi)停產(chǎn)化石燃料汽車的生產(chǎn),以緩解全球變暖問題。這六家企業(yè)是通用汽車、福特、梅賽德斯-奔馳、沃爾沃、捷豹路虎,還有,來自中國的比亞迪。

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