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比亞迪實現整車無鉛化!打破百年陳規,將鉛蓄電池全面切換為磷酸鐵鋰電池

2021-11-18 14:1923370

1927年,博世發明了汽車鉛蓄電池。到今天,汽車鉛蓄電池應用接近100年。

有的人將傳統視為必然,蕭規曹隨。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,已將插電式混動車型的啟動電池,從鉛蓄電池全面切換為鐵鋰電池,將鉛蓄電池的百年陳規一舉打破。

這種對于汽車傳統的顛覆,對于比亞迪來說,不是新鮮事。自從進入汽車領域以來,比亞迪一直用自己的技術突破,來改變著汽車的樣子,包括全球第一款量產雙模電動汽車;全球最早將磷酸鐵鋰電動汽車推廣應用;全球首款、熱效率達43.04%的插電混動專用發動機;自研IGBT 4.0,電控效率達到98.5%;首款量產“八合一”電動力總成;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、推動的綠色革命是全方位的,無論大小,只要有助于碳中和、可持續發展,比亞迪就會揮起其擅長的綠色技術之劍,盡快地斬斷各種排放、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電池。

最早更換的車型中,有純電動的比亞迪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,這個車企為什么能做到?

傳統鉛蓄電池

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,這個車企為什么能做到?

比亞迪磷酸鐵鋰啟動電池

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

其次,鉛酸電池的壽命短,一般在500次循環左右,而磷酸鐵鋰電池至少在3000次以上。其結果是,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,整個汽車的生命周期內,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來說,是很不小的收益。另外,磷酸鐵鋰啟動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,就將啟動電池放在副駕駛的座位下面。

好處顯而易見,為什么多數企業不更換?

首先,鉛酸換為鋰電,需要供電和用電系統的改造,對于很多車企而言,寧愿選擇成熟方案,而不愿進入自己不熟悉的電源領域。其次,鋰電池成本高一些。再次,很多人習慣認為,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,比亞迪大規模生產磷酸鐵鋰電池。僅僅是動力電池部分,比亞迪2020年就有3.88GWh裝機量。就邊際效益而言,磷酸鐵鋰電池優勢明顯。第三,比亞迪在2002年開始研究磷酸鐵鋰電池。近20年的經驗,讓比亞迪無愧磷酸鐵鋰專家。其產品在大功率放電、低溫性能方面,都已經超越了鉛酸電池的能力。

另外,比亞迪全方位掌控了電動汽車電源、電池技術,在純電動、插電式混合動力車型當中,能夠很好地在啟動電池和動力電池之間做協同。

比如,比亞迪將啟動電池管理納入了BMS整體監管,一旦啟動電池電量偏低,就可以通過動力電池給啟動電池充電。用戶無需擔心啟動電池會缺電。而且,啟動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,進一步節省空間和重量。

由此,比亞迪成為將啟動電池無鉛化的引領者,也是順理成章的。

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為什么是比亞迪?

將應用了近一個世紀的鉛酸啟動電池替換為磷酸鐵鋰,只是比亞迪變革汽車的一個例子。

2003年,比亞迪收購秦川汽車,開始造車。經過了5年左右的研發積累和學習,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性的造車理念。

標志性的舉動是,比亞迪推出了F3DM——全球首款油電雙模的插電式混動汽車。

從“電”開始,比亞迪不斷改變著汽車面貌,從動力電池、到電源系統、到汽車電子、到車載設備,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力專用發動機,熱效率高達43.04%。

為什么比亞迪能夠做到?

“比亞迪是一個技術型的企業,我們一直堅信技術可以改變世界。”王傳福曾經說。而巴菲特當初投資比亞迪,也是覺得王傳福像愛迪生。

創業20多年的成功,在電池、電器、手機、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專家。他也著力建設、培養工程師隊伍。

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

整車無鉛化,這個車企為什么能做到?

資料來源:比亞迪2020年報

“過去的20多年里,我們始終以技術創新為驅動,始終把3萬多名技術工程師看作是集團最寶貴的財富。”王傳福曾經說。

在研發方面,比亞迪也引入了很多國際人才,組建國際化團隊,進一步夯實技術競爭力。其中比較突出的有,德國底盤工程師團隊——負責底盤設計、調教,大幅提升乘坐舒適性和操控能力;來自日本的車身團隊,負責車身開發到輕量化、模具制造的開發等等。

除此之外,比亞迪也和國際車廠合作研發生產。

遠的是2010年,比亞迪就與戴姆勒成立了合資公司,打造騰勢品牌電動汽車。

近的是2019年,比亞迪與豐田汽車成立純電動車的研發公司,開展純電動車及該車輛所用平臺、零件的設計、研發等相關業務。

比亞迪從上到下對技術的重視和投入,使得比亞迪不斷突破創新。這是比亞迪自誕生之日就開始的戰法。

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綠色技術之劍長舞

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,往往以革新的技術和創新,創造出新價值、新產品。

同時,比亞迪所到之處,也往往是減少二氧化碳排放、可持續發展遭遇挑戰的地方。

整車無鉛化,這個車企為什么能做到?

比亞迪云軌

比亞迪目前有四大業務板塊: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、可持續發展緊密相關的行業,而比亞迪都有突出建樹。

普通人感知最強的是比亞迪汽車。在這一領域,比亞迪掌握電池、電機、電控等新能源車核心技術,形成乘用車商用車兩大產品系列,涵蓋七大常規領域和四大特殊領域(即“7+4”戰略,其中“7”為私家車、出租車、城市公交、道路客運、城市商品物流、城市建筑物流、環衛車;“4”為倉儲、港口、機場、礦山專用車輛),實現全領域覆蓋。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、全球第二家達成這一里程碑的車企。

整車無鉛化,這個車企為什么能做到?

比亞迪在中國第一個達成新能源汽車產銷100萬輛里程碑

在軌道交通領域,比亞迪于2016年10月發布軌道交通產業子品牌——“云軌”,建設周期短、噪音低、景觀好、與城市的融合度更高,同樣也是完全零排放。

在新能源領域,比亞迪產品覆蓋消費類3C電池、動力電池(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業鏈。比亞迪是全球領先的太陽能和儲能解決方案供應商,產品已經出口至美國、德國、日本、瑞士、加拿大、澳大利亞、南非等多個國家和地區,幫助越來越多的人群實現從發電到用電清潔化。

比亞迪也重視自身生產經營的碳排放和可持續發展。在不久前舉行的第四屆進博會上,比亞迪宣布獲頒國內首張SGS承諾碳中和符合聲明證書。這標志著比亞迪工業園區2021年在碳中和方面的努力獲得了國際權威機構的認可。今年8月,比亞迪還宣布打造中國首個零碳園區總部,并承諾將在2022年完工。

因為比亞迪持續致力于用技術創新促進人類社會的可持續發展,助力實現“碳達峰、碳中和”目標。2015年,比亞迪榮獲聯合國成立70年來首個針對新能源行業的獎項——“聯合國特別能源獎”。2016年,比亞迪又榮獲“扎耶德未來能源獎”大型企業獎。

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停產化石燃料汽車的生產,以緩解全球變暖問題。這六家企業是通用汽車、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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