今年3月,比亞迪正式推出“刀片電池”,公佈其續航里程達到了三元鋰電池的同等水平,此舉引發市場廣泛關注。據瞭解,“刀片電池”形狀既長且薄,如同刀片,在空間利用率上提升了50%。
位於重慶璧山區的弗迪電池工廠是目前“刀片電池”唯一的生產基地,工廠總投資100億元,規劃年產能達20GWH。刀片電池是如何生產出來的呢?記者近日來到重慶弗迪鋰電池有限公司一探究竟。
在重慶弗迪公司的生產基地,“刀片電池”負極生產線高速運轉,石墨和一些輔料先被混合攪拌成漿料,再塗布到銅箔上。銅箔以每分鐘70米的速度展開,經過塗布後送往烤箱烘乾,再進行輥壓。雖然生產線正在高速運轉,但較遠處看上去又像是靜止的,除非將眼睛湊到設備前仔細觀看。
“刀片電池”的負極車間,全部都處於一個巨大的“玻璃房子”裏,整個生產過程都實現了全密封。
據車間現場負責人介紹,電池生產最怕兩種東西:一是金屬碎屑等異物或粉塵,二是水。因此,生產線前端的粉料混合攪拌環節,都是通過管道輸送,整個車間按照萬級潔淨室標準設置,相當於醫療級水平。
刀片電池對生產環境的要求極為苛刻。弗迪電池公司副總經理孫華軍説,為了最大程度降低電池的短路率,他們提出了一個“粉塵分級管控”的概念,在一些關鍵工序上,能夠做到一立方米空間內,5微米的顆粒不超過29個,這達到了與液晶屏生產車間相同的標準。
嚴苛的環境和條件,只是確保刀片電池高安全性的“基礎”。記者瞭解到,生產刀片電池最大的難點和亮點,主要集中在“八大工藝”。
“將近1米長的極片,能夠實現公差控制在±0.3mm以內、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度,在國際上我們都屬於首創。這種疊片採用的是比亞迪完全獨立自主開發的設備和裁切方案,這是其他任何人想抄都抄不來的。”孫華軍説。
除疊片之外,刀片電池生產過程中的配料、塗布、輥壓、檢測等其他工藝都達到了世界頂尖水平。例如,配料系統的精度在0.2%以內;雙面同時塗布,塗布最大寬度達1300mm、單位面積塗敷重量偏差小於1%;1200mm超大幅寬的輥壓速度可達120m/min,厚度控制2μm以內,確保寬尺寸極片厚度的一致性……
長96釐米、寬9釐米、高1.35釐米的單體電池,通過陣列的方式排布在一起,就像“刀片”一樣插入到電池包裏面,在成組時跳過模組和梁,減少了冗餘零部件後,形成類似蜂窩鋁板的結構等等——刀片電池通過一系列的結構創新,實現了電池的超級強度的同時,電池包的安全性能大幅提升,體積利用率也提升了50%以上。
遍佈生產車間、工序、條線的高精度傳感器,數以百計的機器人,使得廠房設備硬件的自動化,設備與設備之間的信息化,控制層面的智能化成為刀片電池生產高效、品質穩定的最強“後盾”。
“實際上,我們每一個刀片電池產品還有一個專屬的‘身份證’,未來,產品在使用期間的各項數據也將為我們持續改進工藝、完善產品提供重要的參考。”孫華軍稱,弗迪電池重慶工廠只是刀片電池的全球首個工廠,隨着產能的不斷擴大,刀片電池將向整個新能源汽車行業開放共享,讓行業和消費者受益,助力全球電動汽車發展步入新時代。(經濟日報記者 吳陸牧)
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