弗迪廠刀片電池裝配線

比亞迪刀片電池出世之后，引發無數關注。驚嘆于它的性能之余，很多人都會疑惑，接近1米長的電芯，能夠批量生產嗎？

六月二日，《電動汽車觀察家》受邀參觀了比亞迪在重慶璧山的弗迪電池廠，并和弗迪電池副總經理孫華軍交流，了解了刀片電池生產的過程，及其未來的技術方向。

這個由比亞迪大段自行設計、開發的電池生產線，體現出比亞迪近18年電池研發生產的相關經驗，也處處體現出車用動力鋰電池的標準。璧山弗迪電池廠年底實際產量有望達到8Gwh，據稱都已經被預定。

1、業界最快疊片速度

從重慶市中心向西駕車一個多小時，是近幾年發展迅速的璧山區。它被重慶規劃部門稱作未來工業化和城鎮化的主戰場之一。璧山國家高新區，也是全國首批智能化試點示范工業園區。

2018年八月，一個大項目落在了這里——璧山區與比亞迪簽下了年產20GWh的動力鋰電池產業項目。項目總投資人民幣100億元，重要包括動力鋰電池電芯、模組以及相關配套產業等核心產品制造。

資料來源：弗迪電池

2019年二月二十二日，項目開工。一年之后，廠建成投產。2020年三月，比亞迪通過一場在線公布會，將這個廠的產品——刀片電池介紹給了全世界關注電動汽車的人們。

刀片電池仍然是磷酸鐵鋰離子電池，但是其結構、規格都和以往大不相同。因此，比亞迪也為它全新設計了生產線。

我們的參觀沿著電池生產流程走，基本工序并沒有變化。但是每一個工序的品質控制能力、生產效率、高度自動化、數字化，體現出世界最先進動力鋰電池廠的追求。

突出的特點和工藝有幾個：

（1）環境控制

在電池生產過程中，空氣潔凈度與電池品質高度相關。空氣中包括粉塵、金屬顆粒和水分，都可以說是電池安全之敵。首要的又是粉塵控制，粉塵假如帶入電池，可能導致電池內部短路，甚至隔膜的刺穿，以及自放電等問題。

比亞迪為此對車間整體做了無塵設計，整體是萬級標準，關鍵工序達到了百級標準。

所謂百級標準，孫華軍介紹說，一立方米空間內，5微米（頭發絲1／20粗細）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。

（2）寬幅涂布和輥壓

刀片電池長96厘米，也就要大概這么長的極片，涂布和輥壓工藝，都必須支持這個寬度。

弗迪廠的涂布工藝，支持最大寬度達130厘米，同時還是雙面同時涂布，單位面積涂敷重量偏差小于1％。

弗迪廠寬幅涂布工藝

輥壓工藝中，可以支持120厘米超大寬幅，輥壓速度還能達到120m／min，厚度控制2μm以內，確保寬尺寸極片厚度的一致性。

在120厘米的寬度下，極片中間部分受力不如兩側，可能厚度會比兩側高。為此，弗迪廠的輥壓機還采用了彎缸工藝，對軋輥進行平行度校正，以確保輥壓后的極片厚度一致性。

（3）高速疊片

相關于卷繞電芯來說，疊片電芯的好處多多，但是就一條，工藝難。首先，極片分切精度和一致性要很高；其次，堆疊時對齊精度要很高；第三，基于前兩者，一般來說疊片效率要低于卷繞。

比亞迪此前的電池基本都是卷繞。但弗迪廠的刀片電池，采用的是疊片工藝，而且是比亞迪完全獨立自主開發的設備和裁切方法。設計的疊片速度在0．3s／pcs，廠的介紹說，這是業界最高水平。可惜參觀環節不包括疊片工序。

（4）加壓注液

刀片電池這樣一個狹長的大電芯，如何讓電解液充分注入并吸收，也是挑戰。比亞迪自主研發了太空艙加壓注液技術，先采用真空負壓將電池殼體內的空氣排空，再用加壓方式將電解液充分注入。

總體而言，刀片電池廠是達到工業4．0級別的制造、管理系統，在品控體系上符合IATF16949＆VDA6．3標準。IATF16949國際汽車工作組的質量管理體系，VDA則是德國汽車工業聯合會制定的德國汽車工業質量標準。刀片電池廠雖然不說自己是車規級廠，但各項要求都是對標汽車行業標準的。