浅析比亚迪中标15亿大单背后纯电动车的铁电池技术

知行者 综合报道

风风火火比亚迪,最近又中标深巴15亿的大单,刷爆了头条新闻,刷爆了朋友圈,刷爆了各种订阅号。其中,各方预测其所运用的将会是比亚迪C系以及K系的纯电动大巴车。

比亚迪斩获15亿大单

比亚迪斩获15亿大单

众所周知,比亚迪的C系以及K系的纯电动大巴车中更多地采用了比亚迪自主研发的铁电池技术。然而为什么比亚迪要在C系和K系的大巴车中运用铁电池技术呢?

因此,作为新能源汽车行业内龙头企业比亚迪全新研发的铁电池技术无疑成为我们需要重点研究的对象。

比亚迪铁电池与锂电池专利类型分析,如下图所示:

比亚迪锂电池专利

比亚迪动力电池专利分析

如图1所示,比亚迪早在2002年就开始进行了一系列对锂电池相关专利技术的申请,至今九年时间总共申请了807件锂电池相关的专利,而在铁电池方面,要比锂电池的专利申请晚一些,比亚迪2003年才具有相关专利的申请。从这可以看出比亚迪在锂电池方面的研究要比铁电池研究早,并且其技术实力锂电池要比铁电池高。

如图1所示,比亚迪对锂电池的研究经历了从2002年到2009年的快速发展时期后,在2010年开始扭转专利申请趋势,出现了缓慢下跌的态势,知行者认为这除了与全球市场经济不景气的影响因素外,更重要的是锂电池技术研发的饱和程度较高,并且极有可能比亚迪已经在锂电池方面的技术出现了研发瓶颈,使得未能出现新的重大突破点进而申请大量的专利权保护其技术。

与此同时,在铁电池方面,虽然也呈现出了跟比亚迪相似的发展趋势,即经历了从2003年到2009年的快速发展时期后,在2009年开始扭转专利申请趋势,出现了缓慢下跌的态势。但是从图1可以看出,比亚迪在锂电池方面的专利申请波动幅度大,与全球在锂电池技术方面的专利申请趋势并无太大差异,并且锂电池由于多年的发展历程已经相当成熟,具有高能量密度、稳定安全可充电、无污染、循环寿命长、没有记忆效应的特点,使得锂电池更多地运用在电能储存较小的装置,如手机等。但是在铁电池方面,由于性能强劲,适合运用于大动力能源,同时高铁盐酸的稳定行保证了铁电池具有稳定的安全性、高强度放点功率、高寿命、温度适应性强、成本低的特点,并且从图中可以看出虽然比亚迪在铁电池方面近几年来都呈现出较2008年申请量少的状态,但是由于比亚迪在铁电池方面的技术研发波动幅度不大,都为38件左右,因此可以看出比亚迪在铁电池方面的技术研发属于萌芽期向发展期过渡的阶段,并且铁电池的技术研发要比锂电池的技术研发较为不成熟,因此,比亚迪及其需要用到大动力能源的汽车企业都相继研发运用铁电池技术。

比亚迪铁电池最新专利分析,如下所示:

1、备电调峰系统

一种备电调峰系统,包括:供电装置,供电装置包括将来自电网的交流电转换为直流电的整流器和多个DC/DC变换器,多个DC/DC变换器分别与整流器相连;电池装置;汇流柜,汇流柜分别与多个DC/DC变换器和电池装置相连,汇流柜用以对多个DC/DC变换器的输出和电池装置的输出分别进行汇流,以供给用电负载。

所实现的目的:该备电调峰系统不仅能够存储电能以便在紧急掉电情况下作为后备电源对用电负载进行供电,而且可以分时段进行调峰控制,有效防止在负荷用电高峰阶段对电网产生不利影响。

2、一种钝化锂粉及其制备方法、添加该钝化锂粉的正极材料及电池

一一种钝化锂粉及其制备方法、添加该钝化锂粉的正极材料及电池,该钝化锂粉包括锂粉颗粒以及包覆在锂粉颗粒表面的金属层,所述金属层中的金属为铜、镍、铁、锌、铅、银、镉、钴中的一种或几种,所述金属层中的金属的标准电极电位介于-0.7~1.3V之间。

所实现的目的:能够使得锂粉颗粒在空气长时间中稳定存在。将此钝化锂粉添加到电池的正极材料中,能够可控的达到补锂的目的,制备得到的电池具有较高的能量密度。

3、一种正极材料以及采用该正极材料的锂离子电池

一一种正极材料以及采用该正极材料的锂离子电池,所述正极材料中含有正极活性物质和添加剂,所述添加剂为Li5Fe1-xAlxO4,其中0.05≤x≤0.3。

所实现的目的:通过在正极材料中采用特定添加剂Li5Fe1-xAlxO4,通过利用其不可逆容量的活性锂补充负极SEI膜的消耗,达到补锂的目的,且该添加剂对正极活性物质种类没有要求,应用范围广。采用该正极材料的锂离子电池的制备工艺简便、成本更低,安全性更高,且电池能量密度得到显著提升。

4、一种正极材料LiMn1-xFexPO4/C及其制备方法

一种正极材料LiMn1-xFexPO4/C的制备方法,包括将A源与锂源、碳源混合反应制备得到;所述A源中含有焦磷酸亚锰铁;所述A源中含有的锰、铁、磷的摩尔计量比为Mn:Fe:P=0.45~0.85:0.55~0.15:1。

所实现的目的:制备方法,操作简便,安全性高,成本低,易于实现规模化生产;采用该方法制备得到的锂电池正极材料,充放电容量高,性能稳定,是动力电池的优选材料。

5、电动车辆的充电系统

一种电动车辆的充电系统,包括:电源管理器,电源管理器用于检测电动车辆的电池的状态并生成电池状态检测信息;充电模块,充电模块包括N个恒流充电子模块,其中,每个恒流充电子模块的输出电流相等,N为正整数;并联输出模块,并联输出模块与充电模块和电池相连,用于为电池充电;控制模块,控制模块与电源管理器和充电模块相连,控制模块根据电池状态检测信息计算充电电流,并根据充电电流计算开启恒流充电子模块的数量M,并启动M个恒流充电子模块为电池充电,其中,M为小于或等于N的正整数。

所实现的目的:电动车辆的充电系统能够实现各恒流充电子模块分段稳定恒流为电池充电,且充电安全、快速、高效、功耗低、环保无污染。

由上述五件专利申请文件可知,涉及铁电池的专利技术共有五件,其中四件为发明专利申请,而仅有一件为实用新型专利申请。因而,从此处可以看出比亚迪在铁电池技术方面的专利申请的技术含量较高。

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