“Japan Mobility Show 2023（日本移动展）”于2023年10月26日〜11月5日在东京国际展览中心举行。该展会由上届东京车展更名而来，以“移动交通（Mobility）”为关键词，吸引了来自汽车行业内外的众多参展商参加，使其成为历届规模最大的展会。

在新冠疫情之前的东京车展上，只有少数外国汽车制造商参展，给人的感觉是国际化气息正在减弱，但这次日本移动展上真正引人注目的是来自中国深圳的电动汽车，制造商是比亚迪。

在电动汽车方面，日本过去主要在电动公交车领域取得了成就，但最近乘用车的销售店也逐渐增多。尽管比亚迪在日本的销售量还不算很多，但它是电动汽车之乡中国的顶级制造商，并有在全球范围内迅速追随特斯拉的势头。

本文重点介绍比亚迪等厂商的锂电池（LIB）技术，它可以说是电动汽车的心脏。

比亚迪：LFP型刀片电池

迄今为止，日本电动汽车中使用的锂电池（LIB）采用镍（Ni）、锰（Mn）和钴（Co）三种元素作为正极材料，被称为三元系（NMC）类型，因其能量密度高、循环寿命长而成为主流类型。相比之下，比亚迪所搭载的电池采用了以磷酸铁锂（LFP）作为正极的类型。磷酸铁锂的特点在于晶体结构稳固，热稳定性高，循环寿命更长。比亚迪展台上反复播放着一段宣传电池安全性的视频，该视频显示即使在将钢钉插入电池外壳强制使其短路的“穿刺测试”中，电池也不会着火。

虽然LFP电池具有高稳定性和耐用性，但其能量密度比NMC类型电池低，需要更多电池才能达到相同的行驶里程，但比亚迪已经开发出一种被称为“刀片电池（Blade Battery）”的LFP电池，并将其安装在电动乘用车中。

刀片电池内置于整个底盘底部。采用将电池直接集成到车身，而无需通过LIB包的CTB结构。

最常见的NMC类型LIB通常采用将电池材料包裹在层压薄膜外壳内的层压型结构。由于这种结构可以将电池做得更薄，因此可以将这些电池层叠后收纳在金属外壳中组装成模块（堆栈），然后按照所需的电池容量组装成LIB包并安装在车辆上。据悉，比亚迪刀片电池通过采用一种将电池本身加固并连接成车身的一部分的CTB（Cell to Body）技术，将空间利用率提升了50%。此外，通过开发将刀片电池铺设在整个底盘的EV专用平台“e-Platform 3.0”，比亚迪采用LFP型LIB成功实现了与配备NMC电池的车辆相媲美的长续航里程和宽敞的内部空间。甚至特斯拉等顶级电动汽车制造商也表示，将在卡车和低价位车型中采用LFP，未来随着性能的提高，LFP类型LIB预计将变得更加流行。

考虑车载锂电池时，温度控制是一个重要的因素之一。由于电池内阻的存在，尤其是在大电流的充放电时，会存在影响LIB寿命的发热的问题。此外，冬季低温时，由于电池内阻增大，放电容量下降，因此续航里程会变短。针对这些LIB温度控制问题，比亚迪采用了一种用于车内空调系统的热泵系统，不使用专用冷却水，而是使用制冷剂与电池直接进行热交换的结构。据该公司表示，通过采用热泵，冬季的续航里程提高了10%。

e-Platform 3.0的前侧。紧凑型热泵负责车内空调和刀片电池的温度控制

欣旺达（Sunwoda）：商用车LIB电池组

日本、美国和欧洲的汽车制造商的电动汽车使用NMC类型作为锂电池的原因之一是利用其高能量密度来实现更长的续航里程。如果续航里程较短，充电次数会增加，尤其会在长途驾驶时带来不便。中国知名电池制造商欣旺达（Sunwoda）旗下的集团公司Sunwoda Mobility Energy Technology（SEVB）也正在开发类似于比亚迪刀片电池的LFP类型LIB等。在日本移动展上，他们展出了适用于商用车的LIB电池组等产品。

适用于商用车的LIB电池组系统。单系统能量为35.9kWh，重量为232kg

能量密度为155Wh/kg，这是LIB的标准值，但电池具有6,000次循环的长寿命。其适用于商用车，可以在20分钟内将SOC（State Of Charge，即指示电池充电状态的指标）从10％快速充至90％，并且可以在107〜536kWh范围内提供多种容量选择。

此外，在该公司的展台上，“10分钟充电80％”的醒目标语也引起了人们的注意。SEVB的Super-Fast Charging Batteries（超快速充电电池）支持6C超快速充电。充电电池的充放电速度称为C倍率，1C定义为在一小时内将电池充电（或放电）至理论容量的电流。一般而言，NMC类型LIB的C倍率约为1〜2左右，2C通常意味着可以在30分钟内充至接近满电的水平。事实上，之前提到的适用于商用车的LIB可在20分钟内快速充电90％，属于4C级别。展会上并未透露实现6C所需的技术要素的细节，但电池模型看起来是将LIB电池交替夹在铝制冷却板之间堆叠而成的电池组（或CTB结构）。热设计可能是关键之一。

丰田：双极型集流体结构

丰田自动织机公司与丰田联合开发的双极型镍氢电池

锂电池具有能量密度高、充电时间短、可快速充电等优点，已成为电动汽车的主流电池。而镍氢电池（Ni-MH）的重量能量密度约为锂电池的一半，主要安装在丰田的混合动力（HEV）汽车中。

双极型的革命性结构可以应用于镍氢以外的充电电池

为了提取电能，电池单体通常有两个被称为集流体的金属箔，即正极和负极，它们之间夹着被称为隔膜的绝缘膜，浸入电解液中，电流从与集流体连接的端子中导出。这种结构被称为单极型，当串联多个电池以提高电压时，每个端子都是串联的，但由于电流沿薄集流体横向流动并从横截面积较小的端子导出，因此电流路径的电阻值将变高。相反，双极型结构是将正极材料涂布在集流体的一面，负极材料涂布在同一个集流体的另一面，然后将多个这样的集流体堆叠成电池组。由于电流沿面积较大的集流体的厚度方向流动，因此可以显着降低电池内阻，从而允许大电流的流动。由于集流体的数量减半，不再需要单独的电池外壳，电池组也可以更加紧凑。丰田于2021年7月发布的第二代AQUA车型中采用了该结构。据该公司称，与第一代AQUA相比，第二代AQUA实现了约两倍的输出。

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Japan Mobility Show 2023报告——支持电气化的最新电池技术

电池产量的变化：干电池产量缩小，向可反复使用的蓄电池转变