從2009年起，比亞迪就開始研發(fā)12V磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)。經(jīng)過多年研發(fā)積累，比亞迪成為業(yè)內(nèi)率先使用磷酸鐵鋰啟動電池代替鉛酸蓄電池的汽車制造商。

 

　　比亞迪目前完成了將插電式混動車型的啟動電池從鉛酸電池切換為磷酸鐵鋰電池，在新能源時代從使用環(huán)節(jié)環(huán)保可持續(xù)向制造環(huán)節(jié)環(huán)保可持續(xù)邁進。磷酸鐵鋰電池相比傳統(tǒng)鉛酸電池具有能量密度高、體積小、使用壽命長等優(yōu)點。盡管成本要高于鉛酸電池，但比亞迪認為磷酸鐵鋰電池代表的無鉛化依舊是未來車用啟動電池的發(fā)展方向，同時也是推進整個制造業(yè)向綠色可持續(xù)轉變的一小步。

 

　　為什么汽車冬天難啟動

 

　　燃油車時代，汽車的動力心臟是發(fā)動機。想要發(fā)動機工作，就需要一個打火裝置來將發(fā)動機喚醒，驅動其工作。這個打火裝置就是啟動電池，一般也叫作蓄電池。

 

　　啟動電池是一種能夠短時間提供大量電流，釋放出大量電能的電池。在汽車啟動過程中，啟動電池通過提供瞬時大電流來驅動發(fā)動機運轉。

 

　　目前，使用鉛酸材料制成的啟動電池是汽車中的主流。自1859年鉛酸蓄電池被發(fā)明后，過去汽車業(yè)發(fā)展的一百年間，依賴穩(wěn)定的研發(fā)制造經(jīng)驗，鉛酸蓄電池可靠性高且成本相對低廉，被廣泛應用于車輛的生產(chǎn)制造當中。

 

　　然而，鉛酸電池也有其缺點始終難以克服。一方面是鉛酸電池的能量密度低，相同體積的電池能夠提供的電能更少，而且在充放電的過程中，鉛酸電池使用壽命較短，需要定期進行更換。另外一方面，在高溫低溫等惡劣環(huán)境下，電池還容易受到損害，從而影響其性能和使用壽命。

 

　　這也是為什么很多車輛容易在冬天寒冷環(huán)境下出現(xiàn)打不著火、電池突然沒電拋錨等突發(fā)情況。一般來說，在車輛使用的完整周期內(nèi)，鉛酸電池每三年左右就要更換，成本在400至600元。如果遇到電池沒電或損壞造成的車輛拋錨的緊急情況，就需要更多的處置費用。

 

　　從更為長遠的角度來看，越來越多的汽車制造商在生產(chǎn)制造工藝上尋求新的突破，加快研發(fā)一體化壓鑄等生產(chǎn)制造工藝，使用輕量化生產(chǎn)材料，正是因為汽車輕量化勢在必行。而鉛酸電池體積和重量都較大，不利于汽車的輕量化和集成化發(fā)展。

 

　　相比主流的鉛酸電池，另一種鋰離子電池具有高能量密度、低自放電率和長壽命等優(yōu)點，可以很好的解決以上鉛酸電池存在的問題，但卻因成本較高且存在安全隱患等原因沒有被主流市場所應用。在成本上，磷酸鐵鋰啟動電池就高于鉛酸蓄電池。對于企業(yè)來說，除了原材料成本高昂，更換原材料意味著需要對供電和用電系統(tǒng)也進行相應的升級與改造，又是一筆額外的支出。

 

　　比亞迪磷酸鐵鋰電池解決應用難題

 

　　從2009年起，比亞迪就開始研發(fā)12V磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)。經(jīng)過多年研發(fā)積累，比亞迪成為業(yè)內(nèi)率先使用磷酸鐵鋰啟動電池代替鉛酸蓄電池的汽車制造商。

 

　　相比之下，比亞迪磷酸鐵鋰啟動電池具有三千次以上的循環(huán)壽命，可以和整車壽命相當，在車輛使用途中無需更換。并且磷酸鐵鋰電池擁有更高的能量密度，目前可以做到最低重量僅2公斤，具有輕量化和小型化的優(yōu)點，利于整車靈活布置以及進一步降低整車能耗。

 

圖源：比亞迪

 

　　從用戶的角度來說，比亞迪不計成本的投入研發(fā)，將鉛酸電池改為磷酸鐵鋰啟動電池，目的之一就是追求電池持久耐用不爬窩。歷經(jīng)十余年研發(fā)，比亞迪用創(chuàng)新技術迭代落后產(chǎn)品，讓啟動電池再也不會“掉鏈子”，能夠徹底解決用戶痛點。

 

　　如果說傳統(tǒng)的鉛酸電池的作用僅僅是獨立存在的點火器，那么比亞迪磷酸鐵啟動電池的設計則是把點火器納入到整車智能化控制的系統(tǒng)內(nèi)，開創(chuàng)性賦予了啟動電池智慧化管理。比亞迪為啟動電池配備了BMS電池管理系統(tǒng)，能夠實時檢測電池指標并進行動態(tài)管理。當電池電量過低時，汽車中的另外一塊動力電池就可以為其進行充電，避免蓄電池虧電導至車輛無法啟動。傳統(tǒng)鉛酸蓄電池在遇到虧電狀況時會深度放電，導致電池壽命急劇衰減甚至損壞。在電池管理的有效監(jiān)控下，車輛還可以做到長達數(shù)月時間的靜置而不虧電。

 

　　過去的情況是，一旦電池沒電，就需要用戶使用工具來二次上電。由于搭電很麻煩，很多車主花錢購買過江龍放在后備箱中以備不時之需。過江龍其實就是一根聯(lián)通兩輛車電池正負極的電線，有電的車通過電線會把電力傳輸?shù)經(jīng)]電的車上，再打火就可以啟動車輛。而比亞迪磷酸鐵鋰電池在無法有效充電的極端情況下，也能夠進行超低功耗保電狀態(tài)，用戶通過按左前門微動開關可二次上電，不需要對火，同時電池也不會損壞。

 

　　此外，磷酸鐵鋰啟動電池還具有寬溫域工作能力，無需電池熱管理，也能夠適應于極端的冷、熱工作環(huán)境下車輛啟動和低壓用電的需求。上述BMS電池管理系統(tǒng)通過電池的充電、均衡、保電管理功能，可根據(jù)環(huán)境溫度預期變化發(fā)起智能充電功能。在整車電量不足時，也能通過云服務給用戶提醒，以便用戶實時查看電池電量和安全狀態(tài)。

 

　　新能源時代無鉛化的趨勢

 

　　將視野從用戶體驗拉寬到整個行業(yè)，磷酸鐵鋰蓄電池作為替代方案，打破了過去汽車生產(chǎn)制造中使用鉛酸電池百余年的歷史，推動汽車業(yè)走向無鉛化。目前，比亞迪已完成了磷酸鐵鋰電池在DM混動車型的全系搭載。

 

　　新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以鋰電池為主要方向，鋰電池是國家公認的綠色能源，同時業(yè)界一致認為的環(huán)保高性能產(chǎn)品。鉛酸蓄電池中的重要原料“鉛”屬于重金屬元素，占電池質(zhì)量的60%以上，在生產(chǎn)、使用和回收各個環(huán)節(jié)如果出現(xiàn)泄露就會對自然環(huán)境造成嚴重破壞。比亞迪磷酸鐵鋰啟動電池讓整車實現(xiàn)了無鉛化，能夠從根源上減少污染環(huán)境的可能性。目前為止，比亞迪磷酸鐵鋰電池累計上車超200余萬輛，累計實現(xiàn)鉛削減達2萬余噸。這些鉛可造成14萬余畝土壤重金屬污染，而修復這些土壤將會額外產(chǎn)生碳排放約8.4萬噸。

 

　　在汽車行業(yè)新能源轉型的時代，整個世界加速向可持續(xù)能源的未來邁進。新能源汽車的優(yōu)勢不僅僅體現(xiàn)在能源使用上從汽油轉為電力，更體現(xiàn)在整個生產(chǎn)制造過程中碳排放減少、環(huán)境污染減輕。

 

　　比亞迪歷經(jīng)十余年研發(fā)，通過技術創(chuàng)新，率先淘汰鉛酸蓄電池、使用磷酸鐵鋰電池，實現(xiàn)整車的無鉛化。這是比亞迪的一小步，同時也是推動中國汽車產(chǎn)業(yè)整車無鉛化的一大步，助力綠色低碳發(fā)展。