作者 | 程瀟熠

編輯 | 李歡歡

比亞迪刀片電池（新一代磷酸鐵鋰電池）的出現(xiàn)，或?qū)⒋俪蓢鴥?nèi)動力電池新格局。

價格昂貴一直是動力電池的軟肋，比亞迪憑借刀片電池，將成本進(jìn)一步壓縮。未來汽車日報受邀參觀比亞迪旗下弗迪電池重慶工廠時，弗迪電池副總經(jīng)理孫華軍表示，刀片電池的成本至少將低于600元/kWh。

此前，據(jù)路透社援引知情人士消息，比亞迪的“宿敵”寧德時代磷酸鐵鋰電池包成本接近100美元/kWh（約合人民幣708.5元/kWh）。經(jīng)測算，假設(shè)比亞迪將50%的動力電池?fù)Q為刀片電池，將節(jié)省12.8億元成本。

不僅如此，刀片電池在續(xù)航方面也可比肩三元鋰電池，按照規(guī)劃，搭載刀片電池的電動汽車?yán)m(xù)航里程有望達(dá)到700—800公里。

中信證券預(yù)計，2020年刀片電池將帶動磷酸鐵鋰電池需求回暖。

不過，近1米長的刀片電池如何適配其他車型？刀片結(jié)構(gòu)設(shè)計是否只能用于磷酸鐵鋰材料？低溫狀態(tài)下其性能能否與三元鋰電池媲美？這些疑問，孫華軍在工廠參觀結(jié)束后的媒體溝通會上一一作了解答。

創(chuàng)新點在于結(jié)構(gòu)

長96厘米、寬9厘米、高1.35厘米的單體電池，通過陣列的方式排布在一起，就像“刀片”一樣插入到電池包里面，成組時跳過模組和梁，減少了冗余零部件，形成類似蜂窩鋁板的結(jié)構(gòu)，這便是比亞迪的獨門秘籍——刀片電池。

從提出刀片電池的概念到量產(chǎn)下線，比亞迪花了近2年時間。從仿真設(shè)計到手板樣件、模具樣件、OTS樣件、小批量試制樣件，經(jīng)過四輪驗證測試后刀片電池才得以批量生產(chǎn)。

“將近1米長的極片，能夠?qū)⒐羁刂圃凇?.3mm以內(nèi)、單片疊片效率能達(dá)到0.3s/pcs的精度和速度，屬于全球首創(chuàng)。”孫華軍表示，這種疊片采用比亞迪完全獨立自主研發(fā)的裁切方案，旁人無法復(fù)制。

“為什么我們會把電池做到1米？”孫華軍透露，這是為了解決磷酸鐵鋰電池的體積能量密度低的問題，要把電池內(nèi)部空間利用到極致，“大家都認(rèn)為570mm已經(jīng)很極致了”，但是從2008年開始比亞迪就一直在研究，如何解決電池長寬比從3:8發(fā)展到10:6帶來的阻耗問題、電路密度以及快充問題。

2008-2020年比亞迪電池結(jié)構(gòu)調(diào)整 來源：比亞迪

相比上一代動力電池，刀片電池的零件數(shù)量從1236件減少至756件，不僅體積能量密度有所增長，利用率也由原先的40%增長至60%。

孫華軍表示，刀片電池減少了三元鋰電池因電池安全和強度不夠而增加的結(jié)構(gòu)件，從而減少車輛的重量，“因此，（刀片電池的）單體能量密度雖然沒有三元鋰電池高，其續(xù)航能力卻可與主流三元鋰電池媲美”。

從專利圖來看，刀片電池長度可在600mm—2000mm之間改變，且與電池包寬度一致，因此刀片電池幾乎覆蓋了所有乘用車的電池包寬度尺寸。而且，刀片電池也支持有模組的電池包，能兼容更大型號的車輛。

比亞迪刀片電池專利圖 來源：比亞迪專利CN201911012284

單個刀片電池內(nèi)，包含多個容納腔，每一個容納腔包含一個極芯，容納腔通過隔板隔開。看上去就如同幾個電芯組成一個串聯(lián)模組。基于這種內(nèi)部多容納腔與極芯的設(shè)計，業(yè)內(nèi)人士推測，比亞迪可以通過增減容納腔的數(shù)目，來調(diào)節(jié)刀片電池長度，靈活多變。

基于此，刀片電池幾乎可適用于任何一款車型。

除此之外，刀片電池最大的看點在于結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，包括三元鋰在內(nèi)的其他電池材料，未來都有可能采用這一結(jié)構(gòu)。孫華軍假設(shè)，“三元鋰電池做成刀片電池可能體積密度更高，（續(xù)航里程或許能達(dá)到）700-800公里”。

磷酸鐵鋰電池要翻身？

由于磷酸鐵鋰電池的能量密度不及三元鋰電池，此前，車企更偏愛后者，使磷酸鐵鋰電池在上一輪技術(shù)路線之爭中敗下陣來。不過，最近磷酸鐵鋰電池又得到政策傾斜。日前，工信部頒布的三項電動汽車強制標(biāo)準(zhǔn)中對熱失控的要求，開始傾向抗高溫性能及安全性遠(yuǎn)高于三元鋰電池的磷酸鐵鋰電池。

孫華軍表示，由于磷酸鐵鋰材料本身具有放熱啟動溫度高、放熱慢、產(chǎn)熱少、材料在分解過程中不釋放氧氣、不易起火等優(yōu)勢，“即使在500℃高溫下，磷酸鐵鋰材料的結(jié)構(gòu)都非常穩(wěn)定，但三元鋰材料在200℃左右就會發(fā)生分解，且化學(xué)反應(yīng)較劇烈，會釋放氧分子，更容易引發(fā)熱失控。”

未來汽車日報參觀工廠時，比亞迪在現(xiàn)場做了一次針刺實驗。未來汽車日報（ID：auto-time）觀察到，三元鋰電池被針刺后，0.5秒內(nèi)就會發(fā)生劇烈的放熱反應(yīng)，瞬間起火爆炸。刀片電池被刺后出現(xiàn)冒煙情況，但沒有起火和爆炸。

針刺實驗現(xiàn)場 攝：未來汽車日報

在低溫表現(xiàn)方面，磷酸鐵鋰電池向來遜于三元鋰電池，不過孫華軍表示，正常情況下搭載刀片電池的比亞迪漢，在零下十度以下仍能放出常溫下90%的電，放電功率與三元鋰電池基本持平。這是因為，在刀片電池內(nèi)部，底層有保溫材料，上面有熱管理系統(tǒng)，上層還有保溫棉。

刀片電池?zé)峁芾硐到y(tǒng) 來源：比亞迪

2020年，刀片電池包能實現(xiàn)續(xù)航600公里，孫華軍透露，比亞迪內(nèi)部有非常明確的長期技術(shù)規(guī)劃，預(yù)計基于刀片電池結(jié)構(gòu)打造的磷酸鐵鋰電池包能量密度將有所提升，2021-2022年搭載刀片電池的電動汽車?yán)m(xù)航里程有望達(dá)到700—800公里。

此外，刀片電池33分鐘可將電量從10%充到80%、支持電動汽車百公里加速達(dá)到3.9秒、循環(huán)充放電超3000次、可保證電動汽車行駛120萬公里。

據(jù)孫華軍介紹，刀片電池基本能實現(xiàn)一年建設(shè)、兩年滿產(chǎn)的目標(biāo)。目前產(chǎn)能為3-4GWh，2020年計劃提高到10GWh，2021年有望出貨12GWh。

目前，還處于產(chǎn)能爬坡階段的刀片電池已經(jīng)吸引到大批用戶，“幾乎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”。孫華軍透露，目前刀片電池已與一家國際品牌達(dá)成合作，2022-2023年將為一家自主車企批量供貨。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的与宁德时代互怼之后，比亚迪又做了一场针刺实验的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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