要說最近比較火的新能源車，還沒上市的比亞迪漢絕對算一個。第一電動也第一時間做了比亞迪漢的靜態(tài)解析，傳送門>>>比亞迪漢靜態(tài)解析。想了解第一電動針對比亞迪漢的調(diào)查研究，可以點此進(jìn)入鏈接>>>一電調(diào)查之比亞迪漢。今天我們要聊的呢，是比亞迪漢首創(chuàng)的刀片電池技術(shù)，這絕對是它最大的亮點之一了。

為了刀片電池，3月29日比亞迪專門召開了名為“刀片電池出鞘·安天下”的線上發(fā)布會，王傳福更是親自坐鎮(zhèn)，可見其重視程度。據(jù)官方稱，這是一款凝結(jié)了比亞迪在動力電池領(lǐng)域近二十年研發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗，集成比亞迪從電池原材料制取到動力電池包制造全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢的明星產(chǎn)品。

發(fā)布會的內(nèi)容很緊湊，但核心是發(fā)布了三種不同動力電池的針刺試驗結(jié)果。實驗用三根鋼針對三種充滿電的動力電池進(jìn)行穿刺實驗，結(jié)果是三元鋰電池瞬間劇烈燃燒，表面溫度超過500℃；傳統(tǒng)的塊狀磷酸鐵鋰電池在經(jīng)過短暫的反應(yīng)時間后，也產(chǎn)生了濃煙，雖沒產(chǎn)生明火，但表面溫度也升高至200℃-400℃；而比亞迪最新研發(fā)的刀片電池，幾乎沒有任何反應(yīng)，表面溫度測試后在30℃-60℃。

這個實驗告訴我們，刀片電池的核心競爭力是什么？安全。刀片電池只是通過它的形狀取得名字，它的本質(zhì)依舊是磷酸鐵鋰電池，相比于三元鋰電池，磷酸鐵鋰材電池的熱失控發(fā)生在800攝氏度左右，三元電池的熱失控溫度在200攝氏度。刀片電池呢，使得原本就在安全性上就比三元鋰電池更出色的磷酸鐵鋰電池，通過結(jié)構(gòu)的改變，增加了散熱面積，短路之后回路更長，不易聚集熱量，讓安全性又進(jìn)一步提升。但磷酸鐵鋰也相應(yīng)有短板，就是能量密度低。所以一般磷酸鐵鋰都用在不缺空間的商用車上，比如純電大巴。這里插一句題外話，比亞迪純電大巴和特種作業(yè)車輛遠(yuǎn)銷世界各地，至今一直保持了0電池事故。這也側(cè)面說明了磷酸鐵鋰材料電池的穩(wěn)定性。

（NCM為三元電池 LFP為磷酸鐵鋰電池）

磷酸鐵鋰電池更安全，在新能源領(lǐng)域可以說人盡皆知。但我們看上圖，為外媒的電池裝配量預(yù)測圖，三元電池（該圖示為鎳鈷錳三元電池）的裝配量和增長量都要碾壓磷酸鐵鋰電池。究其原因，還是因為它的短板：能量密度低?，F(xiàn)在大家都更關(guān)注續(xù)航里程，所以三元電池成為了市場的主流。

比亞迪怎么解決能量密度低的問題？

問題來了，比亞迪漢的NEDC工況續(xù)航里程可是超過了600km，說好的能量密度低呢？這一點不像能量密度低的樣子?。窟@要說到刀片電池的另一個優(yōu)勢了：高度集成化。

刀片電池

之前的純電動車，大多都是電芯組成模組，模組再集成為電池包。比亞迪將電芯直接組成電池包（Cell to Pack），沒有了模組，進(jìn)一步增加集成化。此外，由于刀片電池形狀的特殊性和材料的穩(wěn)定性，密集排布的刀片電池可以充當(dāng)簡單的結(jié)構(gòu)件，進(jìn)一步提升空間利用率。得益于這兩項技術(shù)，刀片電池的空間利用率由原來傳統(tǒng)電池的40%提升到60%。簡單來說，就是能量密度不夠，我們通過塞入更多電池來湊。

為什么不做一整塊大電池？那不就更省空間了？

我們可以看到，三元鋰電池的單體都做的比較小，這也是因為熱失控特性比較明顯的原因。

相較三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池由于幾乎無熱失控的特性（熱失控溫度超過800度），電池材料特性也相對安全，所以能做大尺寸的電芯。但這里的大是相對的，電芯不可能做的毫無顧忌的大。主要有三個原因：

1、由于電流疊加原理，鋰電池極耳附近是電流疊加的匯集點，這會使大單體電池級板的各處電流密度不均勻，進(jìn)而局部溫度過高。

2、電池在工作中，中心位置的溫度是很高的，電池體積越大，由內(nèi)到外的溫度梯度就越大，內(nèi)外溫差越大，因此根據(jù)熱力學(xué)第二定律，外部電池溫度相同的情況下，大容量電池的內(nèi)部中心溫度會很高。

3、電池內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)發(fā)生變化會導(dǎo)致體積變化，電池體積越大，極板變形就越厲害，引起電流的不均勻變化。

未來是三元還是磷酸鐵鋰的天下？

NCM能量密度的不斷提高，材料的熱穩(wěn)定性會越來越差

就目前來看，人們追求高續(xù)航的腳步短時間內(nèi)不會停歇，這也就意味著三元鋰電池在很長時間內(nèi)，或許仍然是眾多新能源車型的首選。而且就近年來的趨勢可以看出，高鎳三元材料由于在比能量上有更大的優(yōu)勢，成為了更多廠商追逐的對象。從333、532，到622，再到811（鎳、鈷、錳三者的比例），三元材料高鎳進(jìn)程“根本停不下來”。但隨著NCM能量密度的不斷提高，材料的熱穩(wěn)定性會越來越差，從上面的圖例就可以看出。在我們追逐高比能量的同時，安全性也不容忽視。據(jù)專家介紹，三元高鎳材料的安全性或許可以通過材料改性、表面包覆和調(diào)整電解液等方式來解決。我們也期待三元電池領(lǐng)域能有刀片電池這種創(chuàng)新型電池的出現(xiàn)。

總結(jié)：人們對續(xù)航里程的追求是永無止境的，也正是因為這一剛性需求，安全性沒那么牢靠（只是相對磷酸鐵鋰而言）的三元鋰電池，成為了毫無爭議的主流。但刀片電池的出現(xiàn)，似乎刷新了人們的認(rèn)知。一個兼顧續(xù)航里程和安全性的電池，讓現(xiàn)階段的香餑餑三元鋰電池黯然失色。當(dāng)然了，我們很樂于看到電池行業(yè)能有這般創(chuàng)新的想法，同時也期待真正革命的到來。比如無鈷電池和固態(tài)電池，或許在不遠(yuǎn)的未來等著我們呢。

寫在最后：現(xiàn)在網(wǎng)上也有不少言論，對比亞迪刀片電池能否實現(xiàn)續(xù)航里程的大幅提升存在質(zhì)疑，后續(xù)第一電動也會對漢進(jìn)行實際的續(xù)航測試，如果您在北京，有興趣見證測試，可以加我們同事的微信：jutta0602。

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