重慶造“刀片電池”是怎樣出爐的

4月8日，重慶弗迪鋰電池有限公司，工人正在負極生產線上操作收卷工序。

4月8日，重慶弗迪鋰電池有限公司，負極生產線自動化涂布設備正在運行。本組圖片由通訊員熊浩攝

　　近日，比亞迪宣布正式推出“刀片電池”，在業內和市場上引起較大反響。而比亞迪旗下的重慶弗迪鋰電池有限公司(下稱“重慶弗迪”)，作為“刀片電池”的首發工廠和目前唯一的生產基地，也受到廣泛關注。

　　所謂“刀片電池”，其實就是比亞迪開發的新一代磷酸鐵鋰電池，形狀既長且薄，如同刀片，在空間利用率上提升了50%。據了解，首款搭載“刀片電池”的比亞迪“漢”純電動車型綜合工況下的續航裡程可達605公裡。

　　這樣特別的電池，到底是怎麼生產出來的?4月8日，重慶日報記者來到位於璧山區的重慶弗迪進行獨家探訪。

　　精度控制嚴格

　　公差比血小板直徑還小

　　在重慶弗迪生產基地，“刀片電池”負極生產線正在高速運轉，石墨和一些輔料先被混合攪拌成漿料，再涂布到銅箔上。

　　銅箔以每分鐘70米的速度展開，經過涂布后送往烤箱烘干，再進行輥壓。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跟前仔細觀看。

　　這種反差形成的原因是，生產設備在動平衡、震動等涉及精度的控制方面，已經達到了肉眼幾乎無法察覺的水平。

　　這裡的生產精度是，公差正負1微米，比一粒血小板的直徑還小。

　　正是高水准的生產精度控制，幫助“刀片電池”實現電池包內電芯的高度一致性。

　　在重慶弗迪總經理鐘盛看來，“刀片電池”制造方面最大的難度在於，每個電芯都要求幾乎沒有差異，以保証“刀片電池”在安全性和能量密度方面的優異表現。“這種精度控制，對我們生產環境以及自動化、智能化等方面，都是全新的挑戰。”

　　例如，“刀片電池”電池非常長，通過測算，如果設備出現一度的角度偏差，就會造成生產上出現一點幾毫米的位移偏差。對於“刀片電池”來說，能允許的公差隻能以微米來計算，絕對不允許到毫米這個級別。

　　面對種種技術難題，比亞迪的工程團隊進行了長期的攻關。由於全行業都沒有現成的設備和工藝方案，比亞迪投入了巨大的人力物力，在過去的兩年中根據產品的需要來進行設備設計、制造和驗証。

　　如今，比亞迪“刀片電池”的絕大部分生產設備，例如疊片、裝配、電池包PACK等全部都是自主設計制造，並有專門工廠負責整套裝備生產。

　　手不能觸碰

　　生產過程全部實現自動化智能化

　　“刀片電池”的負極車間，全部都處於一個巨大的“玻璃房子”裡，整個生產過程都實現了全密封。

　　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，一是水。

　　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准設置，相當於醫療級水平。

　　此外，這裡對水分控制的要求也非常高，多台除濕設備聯合工作，保持了一個接近於無水的干燥環境。

　　記者注意到，整個生產線上看不到幾個工人。從原材料來料，到成品下線全都是自動完成，任何環節都沒有“人手直接參與”。

　　車間負責人表示，整個電池生產已全部實現自動化和智能化，工人隻能操作設備機器，同時對數據進行分析，絕對不能用手碰產品或半成品，以免對電池質量造成任何可能的影響。

　　鐘盛介紹，“刀片電池”生產線參照工業4.0標准，對所有的生產過程進行了全維度監控。“任意一塊電池，它用的哪一批原材料，哪台設備生產的，生產過程各參數情況，后來裝到哪一台車上面，都通過大數據來進行記錄和分析。”

　　高安全性

　　今年計劃產能10GW

　　“刀片電池”的最大亮點，莫過於在針刺實驗中表現出的高安全性。在重慶弗迪相關負責人看來，“刀片電池”作為磷酸鐵鋰電池的一種，本身材料安全性較高。此外，“刀片電池”中加入了一些特殊的設計，包括無模組化以及電流切斷裝置等。電池包裡還有液冷系統和排煙系統，在電池發熱時進行排煙和降溫，同時在低溫狀態下也能夠幫助電池升溫。

　　在生產方面，為了更好地支持無模組化設計，重慶弗迪採用了新的疊片工藝，加上熱壓壓實，既進一步提升了電池包的空間利用率，又直接提高了“刀片電池”的結構強度。

　　重慶弗迪“刀片電池”今年的計劃產能為10GW。有業內人士分析指出，在能量密度方面三元聚合物鋰電池具有一定優勢，但在安全性等方面，“刀片電池”有優勢，隨著鈷等三元電池材料稀缺和成本上漲，“刀片電池”的優勢還將進一步凸顯。