Güç pil devrimi: bıçak çıktığında dünyaya hakim olun!
Metin | Dr. Ten Martin
Araba totemiyle üretilmiştir, izinsiz yeniden basılamaz
"Konserve açacağı" resmen geldi ve dünyaya fayda sağladı.
-1-
Kutular 1810'da icat edildi, ancak konserve açacağı sadece 1858'de icat edildi, tuhaf mı?
Tavuk çorbası şöyle diyecektir: "Gerçekten güzel şeyler her zaman geç kalır." Ama neden?
Sorunun kaynağı hakkında dikkatlice düşünürsek, bir veya iki tanesi bilinebilir. Teneke kutuların amacı, yiyecekleri olabildiğince uzun süre muhafaza etmek ve bozulmayı önlemektir, bu nedenle daha sızdırmaz, daha güçlü ve açılması kolay olmalıdır. Mühür güçlüdür ve açılması kolaydır, bu bir dizi çelişkidir, ikisine birden sahip olmak zordur. Konserve açacağı 48 yıl sonra icat edildi ve bu çelişkiye çözüm arıyordu.
Bu çelişki her yerde görülebilir. Örneğin geminin gövdesi stabilitesini artırırken nasıl daha az dirence sahip olabilir? Stabiliteyi arttırmanın en doğrudan yolu gövdeyi genişletmektir. Ancak genişledikten sonra ilerlemeye karşı direnci artırması kaçınılmazdır. Direnci azaltırken stabiliteyi artırmak için, gemileri dengeli olacak şekilde tasarlamanın çelişkisi budur.
Sovyetler Birliği'nde Altshuller adında, "Problem Çözme için Genel Teknoloji (TRIZ)" i yaratan bir mucit vardı. Altshuller'e göre: Bir sorunu çözmek için açıklığa kavuşturulması gereken ilk şey, sorunun arkasındaki temel çelişkidir. Çelişkileri anlamaktan ikisine de ulaşmaya kadar, tüm yenilikçi çözümlerin başlangıç noktasıdır.
(Achshuler)
Bu, ortak bir soruyu yanıtlıyor - neden çabaların çoğu beceriksiz ve etkisiz görünüyor? Temel neden, çabaların çoğunun yerinde dönmesidir.
Teknolojik yeniliğin özü budur: temel çelişkiyi bulun ve çözün.
Otomotiv endüstrisinde de pek çok örnek vardır: güç ve yakıt tüketimi, spor ve konfor vb. Bunlar arasında en zor, en acil ve en ilginç olanı, güç pillerinin enerji yoğunluğu ve güvenliğidir.
-2-
Güç pil endüstrisinin türbülansından sonra, üçlü lityum pil ve lityum demir fosfat pil birbirine bakmaktadır. Bununla birlikte, her ikisinin de avantajları ve dezavantajları açıktır. Aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi:
Son iki yılda elektrikli araçların temel kamuoyuna bakıldığında, bu iki tip pil arasında ayrım yapmanın neden bu kadar önemli olduğu anlaşılabilir.
Araştırmalar, elektrikli araçların alev alma olasılığının yakıtlı araçlara göre daha düşük olmasına rağmen, insanların elektrikli araçların alev alması konusunda daha endişeli olduğunu gösteriyor. 2018'in aynı dönemiyle karşılaştırıldığında, netizenlerin "kendiliğinden yanma" ve diğer güvenlik kazalarına olan ilgisi 2019'da 14 kat arttı. Güvenlik, yeni enerji aracı pazarının gelişimini doğrudan etkileyen potansiyel tüketiciler için en büyük endişe unsurlarından biri haline geldi.
Kaçınılmaz bir veri, 2019'da yeni bir yerli otomobil yapımı güç markasının modellerinin iki ayda üç kez "kendiliğinden tutuşması", ki bu da ulusal bir endişe kaynağı.
Üçlü lityum güç pilin alev alması kolay olduğundan, daha güvenli lityum demir fosfatı seçmek yeterli olmamalı mı?
O kadar basit değil. Sorunun bir başka yönü de üreticilerin iki baskı ile karşı karşıya kalması: Birincisi, ulusal politikanın daha uzun pil ömrüne sahip modelleri sübvanse etme eğiliminde olması, diğeri ise tüketicilerin genellikle kilometre ve şarj konusunda endişeli olmaları. Güç pillerini takmak için alan o kadar büyük ki, lityum demir fosfat kullanımı kilometreyi etkilemeye mahkumdur, sübvansiyon almayabilir ve ayrıca tüketicinin karar vermesini etkileyebilir.
Sonuç olarak, üçlü lityum piyasanın sevgilisi haline geldi ve bir zamanlar ilgi odağı lityum demir fosfatı aştı.
Öyleyse soru şu: Elektrikli araçların yüksek dayanıklılığı ve yüksek güvenliği için bir çözüm var mı?
Sahip olmak.
Bu sefer yine BYD idi.
(BYD Genel Merkezinin "Altıgen Binası")
Geçmişte, üreticiler bu soruyu tıpkı konserve açıcının icadından önceki dönemde olduğu gibi, orijinal çelişki içinde dönerek cevapladılar. Sübvansiyonların cazibesi + tüketici tercihi, üreticilerin tekrar tekrar daha yüksek pil ömrüne sahip üçlü lityumu seçmelerine izin verdi, bu da kaçınılmaz olarak güvenliği feda ediyor. Geçen yıl "kendiliğinden yanma" olaylarının çoğu üçlü lityum pillerden kaynaklandı.
BYD fikrini değiştirdi.
"Problem Çözme Genel Teknolojisinde (TRIZ)" Çelişki Matrisi olarak adlandırılan bir ara adım vardır. Farklı parametreler arasındaki çelişkilerle basitleştirilmiş bir çelişki matrisi tablosu hayal edin. Dikey sütun, iyileştirmek istediğiniz parametredir; yatay satır, bozulmasını istemediğiniz parametredir.
Bu şekilde problem basitleştirilir: iyileştirilecek parametre enerji yoğunluğu (dayanıklılık aralığı) ve bozulmasını istemeyen parametre güvenliktir.
Sektörün stratejik vizyonunu derinlemesine anlayan BYD, uzun yıllardır bu alana derinlemesine dahil olmuş, güçlü inovasyon yeteneklerine ve dünya lideri lityum demir fosfat pil teknolojisine dayanan derin teknik birikime sahip olan BYD, "bıçaklı pil" yanıtını verdi.
Blade piller, dünyayı yeni güç pil güvenliğine götürür. Olağanüstü olan nedir?
Basitçe ifade etmek gerekirse, güç pilinin montaj birimi pil hücresi - modül - pil paketidir ve bir birim daha hacmin dolu olduğu anlamına gelir. "Bıçak bataryası" batarya çekirdeğini bir "bıçak" şekline dönüştürür, bu da bıçak bataryasının bir grup oluştururken "modülü" atlamasına ve doğrudan bir batarya paketi oluşturmasına izin verir. Bu tip pil takımı aynı zamanda "modülsüz pil takımı" olarak da adlandırılır. Modül muhafazasının ve diğer parçaların düzene sokulması nedeniyle, tasarruf edilen alan ve ağırlık daha fazla pil ile takılabilir ve pil ömrü elbette daha güçlüdür.
Hesaplamalara göre, aynı katot malzemesinin şartı altında, "kanatlı bataryanın" hacim oranı, modüler batarya paketi ile blok bataryanın sistem enerji yoğunluğunun hacim oranından% 50 daha yüksektir.
Daha da önemlisi, yerden tasarruf sağlar ve modülleri atlayarak spesifik enerjiyi geliştirir, böylece blade pili daha güvenli ve daha kararlı lityum demir fosfat pilleri "doğru" bir şekilde kullanabilir BYD, sorunu çözmek için yenilikçi teknolojiyi kullanır. Güç pilinin antinomisi.
Geçmişte, şasi alanının sınırlandırılması ve lityum demir fosfat yığın pillerin düşük enerji yoğunluğu nedeniyle, lityum demir fosfat pil paketlerinin modüllerle birlikte "çift sıkışması", arabalara ve diğer modellere uyarlandıklarında 400 kilometreyi aşmak zordur. . Bugün, bıçaklı bataryalarla donatılmış BYD "Han" modelleri, 605 kilometreye kadar kapsamlı bir menzile (NEDC) sahiptir. Elektrikli araçlar için 600 kilometrelik seyir menzili, tüketicilerin ihtiyaçlarını tam olarak karşılayabilen yakıtlı araçlarınkine eşdeğerdir.
(BYD Han, blade pillerle donatılacak ve bu yıl Haziran ayında piyasaya çıkması bekleniyor)
Bu hareket doğrudan lityum demir fosfat pillerin binek otomobil pazarına geri dönmesini sağlar.
-3-
BYDnin çelişki matrisini yeniden inceleyin: Geliştirilecek parametre enerji yoğunluğu (dayanıklılık aralığı) ve bozulmasını istemeyen parametre güvenliktir.
Bununla birlikte, BYD için, güvenlik sadece kötüleştirilemez, aynı zamanda kötüleştirilmemelidir.
"Blade pil" ortaya çıkmadan önce, BYD'nin asıl amacı güvenlikti. BYD herkesten daha önce elektrikli arabalar üretti, ancak BYD pillerinin alev aldığını hiç duydunuz mu? 15 yılda güç bataryasında sıfır güvenlik kazası rekoru BYD'nin başarısıdır.
Belki de nihai çözümü bulacak olan bu uzun vadeli kalıcılıktır. "Blade pil" ortaya çıktı, en etkileyici şey, pil testi alanında "Everest" akupunktur deneyini geçmek ve pillerin güvenli bir şekilde geliştirilmesinin önündeki son engeli kaldırmak oldu.
Lityum pillerin doğuşundan bu yana akupunktur testleri pil güvenliği testlerinde en önemli yöntem olmuştur. Bugün, lityum pillerin güvenliği için 300'den fazla test arasında en zor olanı akupunktur testi olarak kabul edilmektedir. Akupunktur testi bir zamanlar elektrikli araçlar için ulusal zorunlu test standartlarından biriydi, ancak utanç verici bir şekilde, bu tür zorunlu testler Ocak 2019'da iptal edildi. Nedeni, akupunktur testinin Sanyuan'ın standartlarından sorumlu olmamasıydı. Kalabalık.
BYD, yasal boşluklardan yararlanmadı. BYD dahili olarak, öz disiplini sürdürmenin, güvenliğin alt sınırına sıkı sıkıya bağlı kalmanın ve akupunktur araştırmalarından vazgeçemeyeceğini söyledi. Düzenleyici testleri geçmek ve gerçek ihtiyaçları karşılamak iki farklı şeydir.
BYD yaptı. Üç pilin akupunktur testinin sonuçlarını karşılaştırdığınızda, bir bakışta görebilirsiniz.
Aynı test koşulları altında, üçlü lityum pil, akupunktur anında şiddetli bir sıcaklık değişikliği yaşadı, yüzey sıcaklığı hızla 500 exceed'yi aştı ve aşırı termal kaçma meydana geldi - şiddetli yanma ve pil yüzeyindeki yumurtalar patladı; ve fosforik asit Demir-lityum pil delindikten sonra açık alev veya duman yoktu ve yüzey sıcaklığı 200 ~ 400'ye ulaştı ve pilin yüzeyindeki yumurtalar yüksek sıcaklıkta kavruldu.
Deneyler, BYD "bıçaklı pilin" penetrasyondan sonra açık alevi veya dumanı olmadığını göstermektedir.Pil yüzeyinin sıcaklığı sadece yaklaşık 30-60 'dir ve pil yüzeyindeki yumurtalar değişmeden ve hala akabilir bir sıvı haldedir. Bu sonuç, "bıçaklı batarya" nın geleneksel güç bataryalarında meydana gelebilecek "termal kaçak" kabusundan tamamen kurtulduğunu ve güvenliğinin benzersiz avantajlara sahip olduğunu kanıtlamak için yeterlidir.
BYD'nin bıçak pili, akupunktur testini ilk kez güvenli ve yüksek bir seviyede geçti, bu da güç pil endüstrisinin güvenli gelişimi için bir kilometre taşıdır.
(Wang Chuanfu, bıçak bataryasını Çin Elektrikli Araç Yüzlerce Toplantısında tanıttı)
NEDC'nin akupunktur testinde 605 kilometre * 60 santigrat derece pil ömrü var.Pilinin çelişki matrisi resmen kırıldı ve "konserve açacağı" resmi olarak dünyaya geldi.
Yazarın görüşüne göre, gerçek bir teknolojik yenilik olan "bıçak bataryası" olarak, güç pillerinin nihai çelişkisini çözmenin yanı sıra önemi, önceki işletme odaklı elektrikli araç araştırma ve geliştirmeyi güvenlik odaklı hale getirmiş olmasıdır. Doğru yolda.
Gelecekte güç bataryası pazarı da tamamen karışık olacak. Eskiden dünyayı bölen pazar, eninde sonunda dünyaya hakim olacaktır. Sonuçta, yaşanacak beş yıldız var, artık kimse ekspres bir otelde yaşamak istemeyecek.
Ve bıçak bataryası da insanları sorunun çözülebileceğine inandırıyor. Bu şüphesiz bilimsel ve teknolojik çalışanların güvenini artırmıştır ve hayalleri için çok çalışan teknoloji şirketleri için gerçekte örnek bir güçtür.
