鋰電世界  前不久，比亞迪宣布計(jì)劃針對出租車及公交大巴市場推出“零元購車?零成本?零排放”解決方案。在解決了出租車公司和公交公司一次性購買電動車資金壓力的同時(shí)，也讓e6成為了出租行業(yè)的“搖錢樹”。它不僅為企業(yè)尋求新能源的發(fā)展探索出了全新的模式，更向外界展示出了自己對e6純電動車產(chǎn)品性能的自信。

    相較傳統(tǒng)的燃油汽車，純電動車最大的特點(diǎn)就是采用純電驅(qū)動，電池的安全在一定程度上也就意味著整車的安全。比亞迪純電動車e6不僅整車符合國內(nèi)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)及美國FMVSS嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)長期路試顯示出動力電池——“鐵電池”的持久穩(wěn)定。據(jù)比亞迪最新數(shù)據(jù)顯示，截至9月底，先后在深圳投入公交運(yùn)營的300臺e6純電動出租車?yán)塾?jì)總行駛里程接近2600萬公里，單車最高里程接近24萬公里，相當(dāng)于普通私家車超過10年的行駛里程，其間沒有更換過一次電池，充分驗(yàn)證了鐵電池的安全可靠。

    確保熱穩(wěn)定性比亞迪選擇磷酸鐵鋰電池

    作為汽車動力電池，安全性是壓倒一切的首要考慮因素。而電池安全分為“電安全”和“熱安全”。電安全可以通過外部手段來保障。例如給一臺手機(jī)充電，不論其電池質(zhì)量如何，只要設(shè)置一個(gè)自動停充的電壓值，就可防止過充。這就是電安全設(shè)置。

    而熱安全是指電池材料在不同溫度下的穩(wěn)定性，它完全依靠電池自身的品質(zhì)來保障。因?yàn)槲覀儾豢赡芡ㄟ^后天手段，把動力電池一個(gè)個(gè)用絕熱材料包裹起來，那會造成整車重量的嚴(yán)重超標(biāo)。因此選擇動力電池時(shí)，電池材料的熱穩(wěn)定性是重要考慮因素，而不能一味追求高能量密度。

    當(dāng)前鋰電池分三大類：

    參數(shù)

    鈷酸鋰電池

    錳酸鋰電池

    磷酸鐵鋰電池

    熱穩(wěn)定性

    180度分解并釋放氧氣

    分解溫度高于鈷酸鋰電池

    600度結(jié)構(gòu)依然穩(wěn)定，不釋放氧氣

    能量密度

    150-160瓦時(shí)/千克

    低于鈷酸鋰電池，高于磷酸鐵鋰電池

    100-110瓦時(shí)/千克

    應(yīng)用領(lǐng)域

    手機(jī)、筆記本電腦

    汽車（如日系）

    汽車、儲能電站（如比亞迪）

    化學(xué)原理及使用壽命

    ——

    50度環(huán)境下，正極的錳熔解進(jìn)電解液，縮短壽命

    三價(jià)鐵，無法再進(jìn)行化學(xué)變化，壽命長

    從上述表格中，我們可以看出，鈷酸鋰電池能量密度非常高，但當(dāng)它在高溫下不穩(wěn)定，達(dá)到180度它就會分解成氧，放出大量的熱能爆炸；錳酸鋰電池，其安全性雖然高于鈷酸鋰但它加熱的時(shí)候也會分解成氧，容易爆炸，而且錳的溶解會造成電池壽命的縮短；而磷酸鐵鋰電池在高溫下十分穩(wěn)定，一般不會發(fā)生分解反應(yīng)，即使發(fā)生了分解也不會產(chǎn)生氣體，它雖然能量密度不占優(yōu)勢但是熱穩(wěn)定性是最好的。出于安全和電池壽命的綜合考慮，比亞迪選用了磷酸鐵鋰電池作為了純電動車的動力電池。除了比亞迪，通用亦打算改用磷酸鐵鋰電池作為電動車動力電池。

    高安全性能足以經(jīng)受各種嚴(yán)苛試驗(yàn)

    比亞迪方面表示，為了確保動力電池具有良好的安全穩(wěn)定性，在研發(fā)過程中曾多次對“鐵電池”進(jìn)行火燒、擠壓、針刺、過充、短路等極端測試。

    從測試結(jié)果來看，比亞迪的磷酸鐵鋰電池的安全性能可圈可點(diǎn)。例如，在電動車長途行駛過程中，難免會出現(xiàn)電池高溫運(yùn)作的情況，比亞迪以5℃/min的速率加熱電池至150℃，并保持2小時(shí)進(jìn)行爐熱測試，電池?zé)o起火燃燒爆炸的現(xiàn)象發(fā)生；針對潛在存在的碰撞事故，比亞迪進(jìn)行了擠壓測試，將電池完全擠壓變形，e6未發(fā)生起火燃燒；如果因?yàn)榕鲎?，引發(fā)了電池的短路，我們也完全不用擔(dān)心電池會起火爆炸，比亞迪用導(dǎo)線連接電池的正負(fù)極使其短路（導(dǎo)體內(nèi)阻≤5 mΩ），進(jìn)行了保持10分鐘的短路測試，證明了電池的安全性；另外，比亞迪還模擬了電動車從高空跌落的情況，將電池從1m高度跌落至混泥土表面，電池也僅出現(xiàn)了輕微的變形。

    在各種極端測試下，比亞迪鐵電池即使內(nèi)部或外部受到傷害，但均不起火、不爆炸，表現(xiàn)出了極高的安全指數(shù)，確保駕乘者在各種環(huán)境下的用車安全。

    解決電池一致性難題夯實(shí)安全基礎(chǔ)

    電池的一致性一直是純電動車發(fā)展中的難題，電池組中的一節(jié)電池出現(xiàn)問題，整個(gè)電池組的工作都會受影響，牽一發(fā)而動全身。因此電池一致性好是電池安全的重要一環(huán)。但是這對電池組的設(shè)計(jì)、制作以及組合、管理與維護(hù)等方面都有高要求。不管哪個(gè)性能指標(biāo)都重要，缺一不可，電池一致性包括：容量一致性、循環(huán)一致性；內(nèi)阻一致性、動態(tài)內(nèi)阻一致性；電壓一致性、壓降一致性，這每一個(gè)指標(biāo)背后都代表著多項(xiàng)技術(shù)難題的攻克。新能源汽車使用的是動力電池組，由若干個(gè)鋰電池組成。如果電池組的“一致性”不好，就容易造成有的過度充電、有的充電不足現(xiàn)象，影響整個(gè)電池組的使用壽命和效率，甚至產(chǎn)生安全問題。

    比亞迪依托自己在世界電池領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢，將電池一致性做到了極致。所研發(fā)的磷酸鐵鋰電池從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝備，到生產(chǎn)工藝、管理全流程確保電池組的一致性。使得單體電池的安全性、壽命和電池組一樣，確保了電池單體的高安全性能，也解決了電池組在純電動車上的安全問題。

    多重安全防護(hù)從源頭確保電池安全

    為進(jìn)一步保證電動車安全，比亞迪還針對動力電池組件進(jìn)行了7重安全設(shè)計(jì)。以比亞迪e6純電動車為例，其所用動力電池單體、電池模組、電池系統(tǒng)均采取了必要的安全設(shè)計(jì)和多重安全防護(hù)措施。

    防爆閥作為多層安全防護(hù)設(shè)計(jì)中的重要一層，保證在電池出現(xiàn)異常時(shí)，可靠啟動，完成泄壓使命，防止電池爆炸，而且防爆閥為無碎片式設(shè)計(jì)，即在防爆閥啟動后，防爆閥與蓋板主體仍然連接在一起，不會有碎片、異物飛出。

    第二重高壓安全設(shè)計(jì)，這是安全的重中之重，比亞迪也做到了這項(xiàng)技術(shù)當(dāng)前的極致。最小電氣間隙、最小爬電距離遠(yuǎn)超出國標(biāo)及美國UL標(biāo)準(zhǔn)要求，各種電氣絕緣材料均經(jīng)過美國UL認(rèn)證。此外主動力回路上串聯(lián)多個(gè)保護(hù)裝置更多一層保障，當(dāng)電池包出現(xiàn)異常時(shí)，可以通過保護(hù)裝置將電池包分?jǐn)酁殡妷狠^低的各個(gè)部分。同時(shí)，在電池包正常充、放電以外的其他時(shí)間（也包括電池包的存儲、運(yùn)輸、維護(hù)、修理），可以通過保護(hù)裝置將電池包分?jǐn)酁殡妷狠^低的多個(gè)小段，防止意外情況（如嚴(yán)重碰撞）發(fā)生時(shí)造成事故。

    當(dāng)然備受關(guān)注的電池模組阻電工作也做到了家，電池模組及包體外殼均采用UL認(rèn)證的塑膠材料，具有優(yōu)秀的電絕緣性能。同時(shí)，為防止電池內(nèi)部間短路或電池與車身短路，降低電池包短路風(fēng)險(xiǎn)，所有電連接端子均采用隔離設(shè)計(jì)，即所有電連接端子與其他帶電體和導(dǎo)電體物理隔離；此外，電池包正負(fù)極分布于電池包的兩側(cè)，避免電池包發(fā)生正負(fù)極短路。

    在電池包內(nèi)做好一切阻燃準(zhǔn)備后，還有一重設(shè)計(jì)可以外在感應(yīng)，人為杜絕隱患。當(dāng)車輛因?yàn)榕鲎猜╇姇r(shí)，控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)響應(yīng)，通過手動開關(guān)按鈕及時(shí)斷開動力回路，（嚴(yán)重漏電時(shí)控制系統(tǒng)可以自動切斷動力回路，）防止風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)大。

    權(quán)威測試鑒定鐵電池?fù)碛兄忻馈半p保險(xiǎn)”

    作為國家汽車新產(chǎn)品公告內(nèi)產(chǎn)品，e6純電動車不僅通過了國家相關(guān)檢測機(jī)構(gòu)的整車碰撞安全、系統(tǒng)電安全、電池安全等試驗(yàn)，而且還按照美國FMVSS標(biāo)準(zhǔn)，美國US-NCAP以及美國保險(xiǎn)協(xié)會IHSS試驗(yàn)工況進(jìn)行了驗(yàn)證，同時(shí)滿足ECE R100要求，可謂擁有中美“雙保險(xiǎn)”。

    今年5月比亞迪e6出租車因其它車輛司機(jī)醉駕、高速撞擊，遭遇一場嚴(yán)重交通事故，引起社會對電池安全的關(guān)注。6月由深圳市計(jì)量質(zhì)量檢測研究院組織，邀請國內(nèi)電動汽車整車及動力系統(tǒng)、部件安全、結(jié)構(gòu)安全、碰撞安全、電子電氣安全、電動汽車動力電池、材料燃燒特性等領(lǐng)域的13名業(yè)內(nèi)權(quán)威對比亞迪電動車進(jìn)行了為期兩個(gè)月的權(quán)威鑒定。經(jīng)過鑒定，在遭遇肇事車輛超過180km/h的高速撞擊和與路邊大樹的高強(qiáng)度二次撞擊后，電弧引燃內(nèi)飾材料及部分可燃物質(zhì)。但整個(gè)事故中e6出租車動力電池沒有發(fā)生爆炸，72節(jié)單體電池（占全部96節(jié)動力電池的75%）未起火燃燒。動力電池系統(tǒng)在整車上的安裝布局、絕緣防護(hù)及高壓電系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，整車安全設(shè)計(jì)未見缺陷。足見e6在動力電池安全性方面經(jīng)受住了嚴(yán)重事故的考驗(yàn)。

    總體而言，比亞迪作為全球最先實(shí)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化的車企之一，最先將磷酸鐵鋰電動車投放市場，300臺e6出租車和200臺K9大巴兩年多的成功運(yùn)營，使電池的性能優(yōu)勢得到了充分的證明。與此同時(shí)老牌車企通用也計(jì)劃在電動車領(lǐng)域回歸磷酸鐵鋰路線。這些事實(shí)證明比亞迪選擇了一條正確的技術(shù)路線，并已走在前列。如今比亞迪正大力推進(jìn)公交電動化，基于自己產(chǎn)品的成熟穩(wěn)定，比亞迪采用“零元購車?零成本?零排放”創(chuàng)新模式，不僅可以給出租車公司和公交公司帶去豐厚的利潤，而且還為新能源汽車的推廣和節(jié)能減排提供可行性途徑。