當寧德時代和特斯拉合作的“無鈷電池”仍然猶抱琵琶半遮面之際。比亞迪率先開炮了，其炮口瞄準了市面上電動汽車所普遍采用的三元鋰電池。

近年來，三元鋰電池憑借自身能量密度優(yōu)勢，和國家補貼政策的導(dǎo)向，讓磷酸鐵鋰暫時偃旗息鼓了幾年。臺灣某電視臺甚至將磷酸鐵鋰電池稱為十年前的技術(shù)。

然而，作為以磷酸鐵鋰技術(shù)起家的比亞迪，卻從未放棄自己的初心。比亞迪最新推出的刀片電池，有望改寫目前車用動力電池的格局，讓磷酸鐵鋰重新回到主流。

在去年的比亞迪年中業(yè)績交流會上，王傳福提出了“超級磷酸鐵鋰電池”。放電倍率提升、成本節(jié)約、壽命更長的特點，賺足了眼球。今年1月的中國電動汽車百人會上，這款電池正式命名為刀片電池，“3月，刀片電池將在重慶工廠量產(chǎn)”，王傳福說到。

3月29日，比亞迪正式推出了刀片電池。這款新型電池采用磷酸鐵鋰正極材料，借助創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅擁有出眾安全性表現(xiàn)，還克服了傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池能量密度低的劣勢。目前刀片電池已在重慶弗迪電池工廠投入量產(chǎn)，而比亞迪“王朝家族”旗艦級轎車漢EV將是現(xiàn)階段唯一搭載刀片電池的車型。新車將在今年6月投產(chǎn)上市，綜合工況下續(xù)航里程可達605km，電池系統(tǒng)能量密度為140Wh/kg。

伴隨刀片電池下線，“高光安全+創(chuàng)新設(shè)計”成為了磷酸鐵鋰電池回歸推動力。甚至在比亞迪集團董事長兼總裁王傳福看來，集高安全性、長壽命和長續(xù)航特點于一身的刀片電池，將引領(lǐng)全球動力電池技術(shù)路線重回正道，把“自燃”這個詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉。

安全與性能一把抓

發(fā)布會上，比亞迪播放了一段三種電池針刺實驗的視頻。作為對電池電芯安全性最嚴苛的檢測手段，針刺試驗?zāi)M了電池發(fā)生內(nèi)部短路后的狀態(tài)。試驗對象分別為磷酸鐵鋰塊狀電池、NCM三元鋰電池和刀片電池，且被測電池上均放有鮮雞蛋。結(jié)果如下：

-塊狀磷酸鐵鋰電池：穿刺后有煙、無明火，表面溫度為200-400攝氏度雞蛋被烤焦；

-NCM三元鋰電池：在穿刺過程中，后殼體膨脹-泄壓閥開啟-劇烈爆炸三步一氣呵成，且比亞迪官稱其表面溫度迅速超過了500攝氏度；

-刀片電池：穿透后無明火、無煙，電池表面的溫度為30-60攝氏度，甚至雞蛋仍為流動態(tài)。

也就是說，刀片電池在針刺實驗中，并未出現(xiàn)傳統(tǒng)動力電池可能發(fā)生的熱失控現(xiàn)象。

當然，刀片電池不只是經(jīng)歷了針刺一項實驗。為了模擬電池在極端場景下的熱穩(wěn)定性，比亞迪還進行了如下實驗：

-擠壓：模擬汽車在極端碰撞情況，電池在擠壓到斷裂的過程中，僅冒煙、沒有起火。

-爐溫：模擬電動車周圍有火情或火災(zāi)，將電池從常溫加熱到300攝氏度，電池沒有爆炸或起火。

-過充：模擬充電樁、汽車、電池三級保護全部失效的情況。刀片電池能夠在持續(xù)過充260%以后，不起火、不爆炸。

正如比亞迪集團董事長兼總裁王傳福所言，刀片電池最大的特點就是安全。而磷酸鐵鋰正極材料，則是比亞迪刀片電池高安全性的背后功臣。

比亞迪有限公司副總裁何龍表示，除了擁有較高的放熱反應(yīng)啟動溫度外（500攝氏度以下都非常穩(wěn)定），極端情況下升溫慢、產(chǎn)熱量小、分解過程中不釋放氧氣等特點，也讓磷酸鐵鋰材料具有非常優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性。

據(jù)相關(guān)資料顯示，三元鋰電池正極材料的分解溫度在200攝氏度左右，熱穩(wěn)定性不如磷酸鐵鋰。不僅如此，比亞迪還在高風險安全位點，使用了耐高溫和具有優(yōu)異絕緣性能的高溫陶瓷涂層，比如極耳陶瓷、陶瓷極柱等，進一步提升了電池安全性。

另外，在中國科學(xué)院院士歐陽明高看來，刀片電池的長條設(shè)計為其帶來了更大的散熱面積，同時針刺時自身短路回路比較長，產(chǎn)熱能力被弱化。再加上磷酸鐵鋰材料自身的特性，整體溫升速率比較小，所以針刺實驗的表現(xiàn)好。

刀片電池的正常充電速率為0.5C，快充是速率可提升至1.5C。要知道，目前部分采用三元鋰電池的車企，為了保證安全性會將快充速率限定在1.2C以內(nèi)，如果采用的是NCM811電池，速率還會進一步下調(diào)。所以除了注重安全性外，借助磷酸鐵鋰可逆性好、電位低、充放電過程中膨脹小等優(yōu)勢，比亞迪刀片電池充放電循環(huán)壽命可達3000次以上，能夠讓車輛行駛120萬公里。

在安全性方面的優(yōu)勢，無疑是比亞迪堅定磷酸鐵鋰路線的原因。而特殊設(shè)計與正極材料特性的結(jié)合，則是刀片電池熱穩(wěn)定性及針刺試驗表現(xiàn)，能夠力壓傳統(tǒng)磷酸鐵鋰塊狀電池的關(guān)鍵。

體積能量密度比肩“811”，創(chuàng)新設(shè)計助推磷酸鐵鋰回歸？

在發(fā)布會上，比亞迪集團董事長兼總裁王傳福稱，“新能源乘用車領(lǐng)域里面許多企業(yè)陷入對續(xù)駛里程的攀比之中，這種攀比的壓力會轉(zhuǎn)嫁到動力電池身上，讓行業(yè)對動力電池的能量密度產(chǎn)生非理性的追求”。而相比磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池能量密度占優(yōu)，各大車企趨之若鶩。

伴隨刀片電池登場，高安全性的磷酸鐵鋰回歸之余，比亞迪還借助創(chuàng)新設(shè)計，進一步提升了電池包的體積能量密度與空間利用率。在刀片電池內(nèi)部，每一個電芯都是一個結(jié)構(gòu)件，100個電池就相當于100個梁。同時電池堆上下兩面各有一塊高強度蜂窩鋁板，實現(xiàn)了電池包強度的不減反增。

此外，冷卻系統(tǒng)（液冷板）、邊框、底板等部分，均能夠固定、約束電池，整個電池包類似蜂窩結(jié)構(gòu)，強度高。

得益于刀片電池的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計，成組時可以跳過“模組”，大幅提高了空間利用率，做到了在同樣的空間內(nèi)裝入更多電芯的設(shè)計目標。相比傳統(tǒng)電池包，刀片電池的體積利用率提升了50%以上。優(yōu)化空間利用率就相當于提升了體積能量密度，官方表示刀片電池的體積能量密度與811三元鋰電池接近，能夠保證車輛單次充電續(xù)航600公里的需求。

值得一提的是，去掉了“模組”這一層中間結(jié)構(gòu)，電池系統(tǒng)復(fù)雜度大幅下降，從而帶來了更高的產(chǎn)品穩(wěn)定性和更低的故障率。

需要說明的是，相比寧德時代CTP技術(shù)，雖然比亞迪在簡化結(jié)構(gòu)方面與前者思路相仿，但結(jié)合自研的刀片電池技術(shù)，更有利于比亞迪自身產(chǎn)品降低成本并提升能量密度。而CTP技術(shù)則更傾向于提升寧德時代電池包整體設(shè)計的話語權(quán)。

可以說磷酸鐵鋰與刀片電池的結(jié)合，更是通過設(shè)計揚長避短，促進動力電池行業(yè)發(fā)展的節(jié)點。當然，磷酸鐵鋰電池也有望借創(chuàng)新的電池包設(shè)計回歸主流。在發(fā)布會上，比亞迪集團副總裁兼弗迪電池董事長何龍表示：“幾乎你能想到的所有汽車品牌，都在和我們探討基于刀片電池技術(shù)的合作方案。”

三元鋰火熱的今天，同樣不要低估了它

據(jù)《新能源汽車國家監(jiān)管平臺大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報告》顯示，2019年5月到7月，新能源汽車國家監(jiān)管平臺共發(fā)現(xiàn)新能源汽車安全事故79起，其中86%的事故車使用三元鋰離子電池，7%的事故車使用磷酸鐵鋰電池。在已查明著火原因當中的車輛中，58%的車輛起火源于電池問題。可見磷酸鐵鋰電池的安全性，仍是自身未來發(fā)展的推動力。

與此同時，雖然工信部在今年1月表示，2020年新能源汽車補貼政策不會大幅退坡，但從長遠來看，依靠補貼仍非長久之計。所以電池成本將愈發(fā)敏感。參考相關(guān)報道，截至2020年2月，磷酸鐵鋰電池模組含稅價格為0.65元/Wh，而三元電池模組含稅價格為0.80元/Wh，此前已有多家車企表示，其技術(shù)路線將轉(zhuǎn)向成本更低且性能更安全的磷酸鐵鋰電池。

重點在于，當前三元鋰電池中的鈷屬稀有元素，規(guī)避鈷已成為部分車企的下一步計劃。比如特斯拉，即便牽手對象不是比亞迪，可方向卻是磷酸鐵鋰。另外，伴隨5G基站的鋪展，作為儲能設(shè)備的磷酸鐵鋰也有望獲得一席之地。或許磷酸鐵鋰能否逆襲尚無法定論，但刀片電池卻來勢洶洶。

車云小結(jié)

如今比亞迪新能源車的足跡已遍布50多個國家和地區(qū)，全球300余座城市。加之e平臺開放共享，以及磷酸鐵鋰刀片電池正式發(fā)布。比亞迪在強化技術(shù)輸出的同時，也有望將磷酸鐵鋰電池再次引入主流。

當然，無論是磷酸鐵鋰還是三元鋰，任何材料都是優(yōu)劣共存的。刀片電池是比亞迪的又一次創(chuàng)新，而揚長避短的刀片電池，將重新改寫整個動力電池市場格局。