總編 | 鐘昆

作者 | 關(guān)宇航

編輯 | 董夢帆

來自汽車葫蘆圈的報(bào)道

原因倒不是比亞迪在2019年車輛銷售數(shù)據(jù)有多么意外，而是一個名為“刀片電池”的新玩意兒被發(fā)布，根據(jù)官方的說法，新電池“體積比的能量密度較傳統(tǒng)電池提升了50%”且將在3月份量產(chǎn)，并且會首次搭載在2020年發(fā)布的重磅旗艦車型“漢DM/漢EV”身上。

作為對比，我們找來了目前國內(nèi)電池市場的業(yè)務(wù)老大“寧德時(shí)代”的同期股價(jià)表現(xiàn)，作為市占率第一的品牌，與比亞迪走不同技術(shù)路徑的寧德時(shí)代確實(shí)是在三元鋰電池大放異彩的今天獲得了更持續(xù)性的股價(jià)表現(xiàn)，但是就1月13日星期一開盤后的表現(xiàn)來看，確實(shí)是比比亞迪弱勢了不止一星半點(diǎn)。

而風(fēng)頭太盛，自然也會引來非議之聲，就在比亞迪股價(jià)爆破式上漲的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)上就有財(cái)經(jīng)媒體開始質(zhì)疑其“刀片電池”并無創(chuàng)新技術(shù)含量，而是一個充滿了欺騙的“宣傳話術(shù)”，甚至還質(zhì)疑起了其涉嫌信息披露違反上市公司相關(guān)規(guī)定。

▲文章原標(biāo)題：300多個核心專利一派胡言 比亞迪誤導(dǎo)投資者！刀片電池根本不是重新發(fā)明鐵電池 王傳福在大會宣布新產(chǎn)品涉信息披露違規(guī)以身試法？

關(guān)于這篇文章，我們已經(jīng)給出了原標(biāo)題，如有興趣，您可以自行搜索前往。

根據(jù)這篇文章的意思，核心材質(zhì)依然為“磷酸鐵鋰”的“刀片電池”并沒有任何實(shí)質(zhì)性的突破，依然是被“三元鋰”吊打的存在，而比亞迪的行為更像是一場欺騙，對于市場的欺騙和對于投資者的欺騙。

不過，就像上圖原文中關(guān)于續(xù)航里程肉眼可見的結(jié)論錯誤和誤導(dǎo)，讓我們不得不質(zhì)疑其文章的目的何在。那么，就讓我們放下成見，來看看真實(shí)的“刀片電池”到底是什么，又意味著什么？

還是老規(guī)矩，先說結(jié)論：“刀片電池”確實(shí)不是材料學(xué)上的革命性突破，但是得益于新概念、新技術(shù)與新材料的綜合性應(yīng)用，其成組后等體積下的能量密度，確實(shí)是比傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池提高了不少，已經(jīng)能與811配比的三元鋰動力電池組扳手腕。

三元鋰PK磷酸鐵鋰，

先天高能VS先天安全耐久

在說風(fēng)口浪尖的“刀片電池”之前，我們先要搞清楚一件事，到底目前業(yè)界主流的“三元鋰電池”路線和比亞迪堅(jiān)持多年的“磷酸鐵鋰電池”路線各自的特性何在。

先說三元鋰電池，這是目前超過90%的新能源品牌都在使用的技術(shù)路線，其是一種以鎳鈷元素作為正極材料，以錳鹽或鋁鹽來穩(wěn)定化學(xué)架構(gòu)的鋰電池，主要有NCM（鎳鈷錳）和NCA（鎳鈷鋁）兩種配比形式。

得益于材料的化學(xué)特性優(yōu)勢，三元鋰有著先天更高的能量密度，尤其是鎳的含量越高，則能量密度表現(xiàn)就會更好。像是目前業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的特斯拉使用的21700 NCA三元鋰電池，其電芯的能量密度高達(dá)260Wh/kg，鎳鈷鋁比例為8:1.5:0.5，屬于典型的“高鎳電池”。

而磷酸鐵鋰電池就沒有三元鋰這么爆裂的化學(xué)特性了，不止是先天能量密度更低，典型單體電壓3.2V也低于三元鋰的3.7V。

但是，先天的“溫柔”也賦予了磷酸鐵鋰遠(yuǎn)超三元鋰的安全性。有充足研究資料表明：磷酸鐵鋰更耐過充過放，短時(shí)過放到0都能恢復(fù)80%以上，而鋰離子過放到2.6V時(shí)就會產(chǎn)生不可逆損壞。磷酸鐵鋰耐過充到100%都不會起火爆炸；鋰離子超過4.35V就會析氣鼓脹。磷酸鐵鋰穿刺不起火不爆炸；而鋰離子會。同時(shí)，磷酸鐵鋰更耐高溫，200多度恢復(fù)后還能用；而鋰離子不行。在高性能的大電流方面，磷酸鐵鋰能大電流放電，10C20C以上都可以，鋰離子只能3~5C放電。

同時(shí)，在目前所有消費(fèi)者都非常關(guān)注的電池壽命方面，研究資料表明：三元材料電池循環(huán)3900次剩余容量66%，磷酸鐵鋰電池循環(huán)5000次剩余容量84%，循環(huán)壽命比三元材料電池，磷酸鐵鋰電池優(yōu)勢明顯。按照剩余容量/ 初始容量=80%作為測試結(jié)束點(diǎn)，目前三元材料電池實(shí)驗(yàn)室1C循環(huán)壽命在2500次左右，磷酸鐵鋰電池實(shí)驗(yàn)室1C循環(huán)壽命在3500次以上，部分達(dá)到5000次以上。

換句話說，三元鋰的優(yōu)勢就是更高的能量密度，能夠獲得等體積下更長的續(xù)航里程，同時(shí)，在目前國家補(bǔ)貼以能量密度為主導(dǎo)的補(bǔ)貼政策面前，其獲取補(bǔ)貼的技術(shù)難度更低。而磷酸鐵鋰，優(yōu)勢僅有安全和耐久，其能量密度低的劣勢直接影響續(xù)航表現(xiàn)和政策補(bǔ)貼獲取的能力。

所以，面對低能量密度帶來的一系列劣勢時(shí)，比亞迪也在近兩年“短暫”拋棄過磷酸鐵鋰而使用三元鋰，畢竟消費(fèi)者買車，續(xù)航里程和補(bǔ)貼后價(jià)格是第一要素，要是這個優(yōu)勢沒有，再多的耐久和安全都是空話。

新概念+新技術(shù)+新材料解決問題，

刀片電池來了

上一段的文字，雖談不上科普級別的解析三元鋰與磷酸鐵鋰，但是應(yīng)該是把各自的優(yōu)缺點(diǎn)說完了，尤其是磷酸鐵鋰電池，低能量密度是其最大的短板，為了獲得PK三元鋰的續(xù)航里程，等續(xù)航的磷酸鐵鋰電池體積會大得多，也就是“體積比能量密度”更低。

不過，在新能源汽車的“動力電池組”層面，我們必須還要知道一個概念，那就是“電池體積比能量密度≠電池組的體積比能量密度”。因?yàn)樽罱K裝車的動力電池組并不是單一電池電芯的簡單疊加。

▲傳統(tǒng)電池組

解說一下，電池電芯在最終經(jīng)過PACK成電池組的過程中，會有諸多比如電池組內(nèi)部預(yù)留的各種泄壓閥，包括溫控單元的加熱散熱管道，甚至還有電池組的殼體機(jī)構(gòu)與內(nèi)部支撐骨架在內(nèi)的等等一系列附加出現(xiàn)，所有的東西加在一起的體積才是最終的體積。就像您平時(shí)吃的漢堡，絕對不是單純的中間的肉的體積就等于總體積，同時(shí)要加上上下兩片面包和內(nèi)部的生菜與醬料的體積進(jìn)來，甚至還包括中空的空氣體積。

而比亞迪這一次發(fā)布的“刀片電池”其實(shí)就是在電池組這個層面，以極端的空間優(yōu)化，來完成電池組的“體積比能量密度”的提升，而至于磷酸鐵鋰本身的化學(xué)特性層面，確實(shí)是沒有實(shí)質(zhì)性突破，但是優(yōu)化后整體的體積比能量密度確實(shí)是超越了之前的傳統(tǒng)電池。

當(dāng)然，這么說的話其實(shí)更科學(xué)合理的叫法應(yīng)該是“刀片電池組”，而不是“刀片電池”。

我們找來了關(guān)于“刀片電池”的相關(guān)技術(shù)圖片，可以看出，比亞迪的所謂刀片電池其實(shí)就是非傳統(tǒng)形狀的長電芯方案（主要指方形鋁殼），是一種通過增大單一電芯的長度（最大長度與電池包寬度相當(dāng)），將電芯扁長化設(shè)計(jì)，來進(jìn)一步改進(jìn)電池包集成效率的技術(shù)。

這是一種組裝方案的爆炸圖，可以明顯看出，比起傳統(tǒng)的排布方案，刀片電池組是以單排電芯直接鋪在底板上，電芯的兩端固定在端板上，由兩端邊框提供對電芯的支撐，為了增加支撐力，可以在底板上增加一個支持臺階；在電池包邊框與電芯大面之間有緩沖板（側(cè)板），對電芯提供夾緊力。

在這個方案中，沒有傳統(tǒng)電池組內(nèi)部用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的額外橫縱梁，主要空間基本只剩下了電芯和溫控單元，似乎比亞迪是計(jì)劃用電芯自身的強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)自支撐，同時(shí)再依靠集成后的電芯強(qiáng)度來增加整個電池包的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，即電芯與箱體緊緊結(jié)合為一體。

不過有一個問題，磷酸鐵鋰電池電芯自身的能量密度依然低，空間優(yōu)化后雖然電池組的“體積比能量密度”大幅提升，但必然也意味著電池組重量的顯著增加。

而好在我們又找到了比亞迪解決這個問題的技術(shù)方案圖片，上面那張。根據(jù)比亞迪官方描述，功能集成復(fù)合材料托盤/鋁托盤取代了傳統(tǒng)鋼制托盤，這很明顯能降低重量；同時(shí)，比亞迪還創(chuàng)造性的用膠黏劑取代了傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，估計(jì)應(yīng)該是某種高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠，考慮到電池組內(nèi)部結(jié)構(gòu)件的數(shù)量驚人，大規(guī)模涂膠的結(jié)果必然也是極端的減重。

所以到現(xiàn)在為止綜合來看，比亞迪發(fā)布的“刀片電池”，絕對不是一場騙局，更不需要被質(zhì)疑；而諸多的聲音，其實(shí)只是因?yàn)闆]有理解清楚這個“刀片電池”帶來的電池組“體積比能量密度”提升的含義，雖然其實(shí)質(zhì)是物理結(jié)構(gòu)優(yōu)化而非化學(xué)突破，但是其提升的續(xù)航里程，會是未來所有消費(fèi)者肉眼可見的。

當(dāng)然，這個新玩意兒附帶的優(yōu)勢還是磷酸鐵鋰的安全和耐久；而葫蘆俠也相信，在續(xù)航里程與體積方面都能夠與三元鋰掰手腕的“刀片電池”上市以后，會有更多的消費(fèi)者主動選擇這個技術(shù)的車。

畢竟，誰也不想自己的愛車像上圖一樣。