比亞迪「刀片電池」

聽起來“不明覺厲”

它是顛覆性革命

引爆鋰電池概念

推動股價大漲

······

關于它的技術原理，網上已經有不少詳細解讀，不過大多解釋得過于專業(yè)復雜，真能聽懂的又有幾位呢？

「刀片電池」究竟是個怎樣的“黑科技”呢？今天，我打算用一個柚子舉例，深入淺出地“剖析”它！

目前，純電動汽車的動力電池主要分為兩種：磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池。

三元鋰電池之所以叫“三元”，是因為電池的主要成分是鎳、鈷、錳（或者鎳鈷鋁）。三元鋰電池的優(yōu)點是能量密度高、低溫性能出色，但它的化學性質不夠穩(wěn)定。所以，在 2020 年發(fā)生的 20 起電動汽車自燃事件中，幾乎都是三元鋰電池“背黑鍋”；而在手機屆，三星電池的名譽早就被自家產品炸飛。

而磷酸鐵鋰電池則天生擁有“高穩(wěn)定性”的優(yōu)勢，且壽命更長；但其缺點也很明顯，在超低溫環(huán)境下，磷酸鐵鋰電池衰減比較嚴重，最關鍵的能量密度無法和三元鋰電池媲美，在同等電池包體積下，磷酸鐵鋰電池的能量密度只有三元鋰電池的 80% 左右。

▲ 特斯拉 Model 3 搭載的磷酸鐵鋰電池包

比亞迪刀片電池就是「磷酸鐵鋰電池」，貌似除了穩(wěn)定性高，在三元鋰電池面前，它貌似沒有太多優(yōu)勢，但為什么大家都稱它為“黑科技”呢？

首先我們來了解一下動力電池包的構造。電動汽車的動力電池包，由一片片“電芯”組裝成“模組”，再將“電池模組”安裝在“電池包”里，形成電芯(Cell)→模組(Module)→電池包(Pack)的三級裝配模式。

▲ 電池包的三級裝配模式

比亞迪「刀片電池」的黑科技就體現在 CTP(Cell To Pack) 技術，即電池內部的電芯直接集成到電池包，省去了前文所述的“模組(Module)”環(huán)節(jié)，從而優(yōu)化空間利用率，同時減輕電池包總重量，提升電池能量密度的效果，降低生產成本。

話說回來，其實刀片電池還稱不上電池革命，電池本身并沒有太多技術性的突破，相較于傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池來說，刀片電池補足了「能量密度和體積利用率」的短板，在電池包更加安全的同時，性能上也得到了補足。說到這里，相信在座的看官老爺們已經看懂了刀片電池的核心，為了進一步照顧女性讀者，我嘗試用一個簡單易懂的比喻讓你們漲漲“姿勢”。

▲ 比亞迪刀片電池（右）

女性朋友們都愛吃水果，我們把動力電池包比喻為「柚子」。剝開柚子的黃色表皮，里面是緊緊相連的果瓣，每一片果瓣都相當于 「模組」，而果瓣內的「柚子肉」則是「電芯」。

比亞迪的刀片電池結構就像是「轉基因柚子」，我們把黃色的外皮剝開，就能直接能看到果肉，沒有了中間這層包裹果肉的白皮，是不是更加“飽滿多汁”！

對于動力電池而言，沒有了中間那層皮（模組）包裹電芯，電池包的內部就有更多的可利用空間。既然磷酸鐵鋰電池的能量密度相對較低，那么首當其沖就要塞進更多的電芯，電芯多了，續(xù)航里程也就變高了。

值得注意的是，剝開柚子，難免會手滑失誤掉地上，但有一層外衣包裹著，不要緊；而同樣情形下，“轉基因柚子”的果肉則會嘩啦啦地掉一地，那就全廢了，所以，這里最核心的一點，還涉及到電池包安全性的問題。

在安全問題上，刀片電芯直接豎向緊密排列，固定在電池包的邊框上，讓每塊電芯本身也變成結構件，成為支撐電池包的橫梁，這個橫梁相當于用「牙簽」固定的果盤造型，或許一根牙簽起不到太大作用，但牙簽多了，就會形成類似于「一把筷子擰不斷」的效果。此外，電池包的外側還設計了吸能盒結構（類似車身潰縮區(qū)），它能通過變形吸能來抵御碰撞對電池包的沖擊。

▲ 刀片電池的電芯就像“刀片”插在電池包里

另外，刀片電池還可以根據不同的車型，將電池包的形狀在 60cm-250cm 之間進行長度調整，節(jié)省模組的同時，還能大幅提升能量密度，提升續(xù)航。

回到三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池的化學特性上，磷酸鐵鋰電池的穩(wěn)定性和安全性，確實為刀片電池提供了很好的成長壞境，這是最突出的優(yōu)勢之一。另外，三元鋰電池是離不開「鎳」和「鈷」兩種貴金屬，而這兩個資源在我國極度匱乏。

從國土資源部于 2012 年公布的《中國礦產資源報告(2011)》，其中，鈷的儲量基礎為 7.99 萬噸，具有開采意義的存儲量為 4.21 萬噸，能查明的總存儲量是 64.59 萬噸，另外，我國的鈷資源的存儲量占全球總量的 1%，所以，整個的進口依賴度高達 90% 以上，這是什么概念？大家品一品吧。

重要的是，這兩種貴金屬都有國際期貨交易，不僅價格高、且價格波動也大，大家應該從沒聽過哪款電動車的售價會隨著電池的供應價格而波動吧？而磷酸鐵鋰電池的原材料相對更加容易獲得，而且價格也相對穩(wěn)定，這也是比亞迪堅持它的原因之一。

如果放在技術層面和市場競爭環(huán)境，三元鋰電池的核心技術都掌握在日韓公司（松下、三星、LG 等）的手里；而磷酸鐵鋰電池領域，美國 A123 和 Valence 兩家公司拿得出手，比亞迪在研發(fā)磷酸鐵鋰電池的時候，它和這兩家美國公司的技術差距并不大，再加上比亞迪在電池方面多年的制造經驗，技術超越的可能性非常大。

簡單來講，刀片電池是省去“模組”環(huán)節(jié)進而實現“電芯增量”，并沒有網絡上夸得那么高精尖；但大家不要忘了，比亞迪的動力電池從不向第三方采購，比亞迪自己做電池研發(fā)的同時，也是堅持做磷酸鐵鋰電池的廠家。不但電池成本可以得到有效控制，技術也能夠牢牢地掌握在自己手里，時間節(jié)點也可以自己控制，產能上來之后還能自給自足。

2019 年，中信證券曾經公布一個研究報告，比亞迪乘用車電池包的成本大概在 850 元/千瓦時，也就是一度電 850 元，從行業(yè)現狀來說，這個成本并不算高。而如果刀片電池可以進一步普及到比亞迪全系車型，那么經過成本分攤，電池的成本再降低 20%-30%，新車價格也能更低，對車企和用戶來說絕對是互利互惠。