新技術(shù)刀片電池的突破將會為比亞迪帶來什么

（文章來源：CBEA）

比亞迪舉辦“刀片電池”發(fā)布會，比亞迪總裁王傳福和副總裁何龍在過程中，針對“刀片電池”進行了詳細(xì)解讀。其中，最引人注目的還是，在實驗室拍攝的比亞迪動力電池針刺實驗視頻。通過將三元電池、普通磷酸鐵鋰電池與比亞迪研發(fā)的“刀片電池”對比，發(fā)現(xiàn)“刀片電池”表面的生雞蛋無明顯變化，溫度保持在30℃左右，而其它兩種電池表面的生雞蛋則直接熟透。

關(guān)于針刺實驗，中科院院士歐陽明高認(rèn)為，這是電池安全測試中最嚴(yán)格最殘酷的一種。利用金屬針刺穿電池，模擬內(nèi)部短路時電池的表現(xiàn)，能直接演示電動汽車熱失控的極端情況。該實驗表明，同等條件下，比亞迪“刀片電池”的安全性表現(xiàn)最為優(yōu)異。原因有兩點，第一、刀片電池長度長，截面面積大，散熱效果好；第二是刀片電池短路時，內(nèi)部回路較長，產(chǎn)生的氧氣少，短路生成的熱量少。

據(jù)電池中國網(wǎng)了解，比亞迪的“刀片電池”采用的是方形鋁殼的長電芯設(shè)計方案。通過電芯扁平化，其長度可達(dá)2.5米。模組方面，可以用多個不同尺寸的長電芯來布局，實現(xiàn)無模組或少量模組化，繼而大幅提高成組效率，增加車輛的續(xù)航里程。

以“刀片電池”裝載配備的漢EV車型為例，單電機版的NEDC續(xù)航里程可達(dá)605km，雙電機版的NEDC續(xù)航也達(dá)到550km，其百公里加速3.9s，有消息稱，將在今年6月上市。據(jù)悉，漢EV車型將搭載的電池包重量為549kg、容量為77kWh。按照“刀片電池”單體參數(shù)來推算，該電池包內(nèi)將集成超過200個“刀片電池”單體。

一位行業(yè)資深人士表示，比亞迪推出“刀片電池”，很大程度上是跟寧德時代的CTP技術(shù)進行對標(biāo)，通過重點宣傳其安全性和能量密度的提升，來凸顯競爭實力。從制造成本上看，寧德時代的CTP技術(shù)，跳過模組階段，直接將電芯打包為電池包，使空間利用率提高15%-20%、零部件數(shù)量減少40%、生產(chǎn)效率提升50%、能量密度提升10%-15%。

這不但能大幅降低動力電池的制造成本，同時還可提高單位體積和質(zhì)量下的電池容量，從而提高車輛續(xù)航能力。相對而言，比亞迪的“刀片電池”技術(shù)，主要是減少大量的結(jié)構(gòu)件。同時在制造工藝方面，大幅簡化中間制造環(huán)節(jié)，從而達(dá)到降成本的目的。

其中比亞迪發(fā)布的信息顯示，“刀片電池”的空間利用率可提高50%，成本下降20%到30%，使用壽命則達(dá)到8年120萬公里。同時，比亞迪還計劃未來兩年內(nèi)將單體能量密度提升至180Wh/kg，系統(tǒng)能量密度提升至160Wh/kg，單位生產(chǎn)成本繼續(xù)下降30%。不過由于寧德時代CTP技術(shù)針對的是大電芯，制造工序相對比亞迪的“刀片電池”要簡單一些，精度控制參數(shù)要少很多，有利于成本管控。

單純從制造難度和材料成本講，比亞迪“刀片電池”的單個體積小，需要更多的封裝材料，其生產(chǎn)涉及的參數(shù)性能和對制造設(shè)備要求相對要高一些，可能會導(dǎo)致制造難度提高和材料成本上升。不過在安全性上，比亞迪“刀片電池”的單體電芯，優(yōu)勢明顯。

一方面從電動汽車電池?zé)崾Э氐母慈胧?，比亞迪“刀片電池”能直接解決受惡劣工況影響發(fā)生的電池內(nèi)部短路等熱失控問題。另一方面在企業(yè)對安全性的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一情況下，由于寧德時代的大電芯出現(xiàn)熱失控后直觀感覺風(fēng)險較大，有利于比亞迪“刀片電池”搶占市場安全認(rèn)知的制高點。目前，三元鋰電池依舊是行業(yè)主流，但其安全性、循環(huán)使用壽命等方面弱于磷酸鐵鋰，并且十分依賴國內(nèi)稀缺的自然資源如“鈷和鎳”。

相對于三元電池的這些“硬傷”，比亞迪的“刀片電池”不但能較好解決，還可以提高空間利用率，其體積能量密度可提升50%，能夠較好地滿足電動汽車更長的續(xù)航里程需求。這與比亞迪發(fā)布會上，總裁王傳?？偨Y(jié)的“刀片電池”具有高安全、長續(xù)航（長壽命）、減少對稀有金屬依賴等優(yōu)勢是相符的，有力地解決了三元電池的主要應(yīng)用痛點。

事實上，傳統(tǒng)電動汽車的電池包空間利用率只有40%，而且受汽車設(shè)計影響，空間限定性較高。再加上市場消費者對電動汽車的續(xù)航里程等性能要求不斷提升，迫切需要新的電池技術(shù)實現(xiàn)突破。比亞迪的解決思路是，將電池變成結(jié)構(gòu)件。通過拉長電芯尺寸，讓“刀片電池”直接充當(dāng)電池包中的梁，實現(xiàn)去模組化（可以有模組，也可以無模組），進而提升空間利用率。

結(jié)構(gòu)強度方面，比亞迪一個電池包中約有100個“刀片電池”，組成電池堆，再加上借鑒蜂窩鋁板的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)勢，上下粘貼兩塊高強度的鋁板，進而保證電池強度更安全。同時“刀片電池”的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以充分利用磷酸鐵鋰良好的熱穩(wěn)定性、耐高溫、產(chǎn)熱少、不釋氧等優(yōu)勢，讓其在新能源汽車中得到更廣泛的應(yīng)用。

業(yè)內(nèi)主流觀點認(rèn)為，比亞迪“刀片電池”是從整車視角出發(fā)，主要解決的是電動汽車?yán)m(xù)航里程不足、電池包成本高、安全性等實際應(yīng)用問題。對整個產(chǎn)業(yè)而言，尤其是與寧德時代的CTP技術(shù)相比，比亞迪“刀片電池”有其獨特的安全性和體積能量密度優(yōu)勢，這無疑是電池技術(shù)取得的又一次重大突破。

這不但有利于加快推動電動汽車替代燃油車的步伐，同時還能帶動與比亞迪“刀片電池”相關(guān)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)更多的利益共贏。誠然，無論是寧德時代的CTP技術(shù)，還是比亞迪的“刀片電池”技術(shù)，都將是電池技術(shù)的一大跨越，不僅為中國取得該領(lǐng)域更多的話語權(quán)提供助力，更重要的是對全球電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了積極的貢獻。
（責(zé)任編輯：fqj）