钜大LARGE | 点击量：988次 | 2021年08月30日
通过针刺实验，比亚迪磷酸铁锂刀片电池“反击”三元锂离子电池？
一直“摸着石头过河”的新能源汽车，仿佛又站在了一个新的十字路口。
是持续唯续航论？
还是保证一定的续航后，将“木桶”周边的短板一一补齐，比如动力锂离子电池的安全性？
这里，当然不是说今朝市面上的动力锂离子电池都不安全，只是因为已经发生的一些由动力锂离子电池引发的安全事故，触动着大家的神经，也或许已经在影响着新能源汽车在市场上的接受度，故重点提出。
为此，笔者认为新能源汽车或要做出一些尊重市场的选择了，而动力锂离子电池的安全性则是逃避不了的话题。且这个话题，也因为过去的一场“针刺实验”被更多人关注。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
01究竟要如何看“针刺实验”？
日前，笔者有幸参观了比亚迪旗下弗迪电池位于重庆璧山的电池厂，在那里现场见证了一场磷酸铁锂刀片电池与三元锂离子电池的比较“针刺实验”。
在针尖圆锥度45°、直径5mm、刺入速度25mm/s的耐高温钢针穿刺下，实验结果与此前公开的“针刺实验”结果一致，即目测被实验的磷酸铁锂刀片电池未起火、未冒烟，被实验的三元锂离子电池则瞬间冒烟进而起火、隔着玻璃也让人很快感受到分明的热浪袭来。
与此同时，现场监测的数据显示，被实验的磷酸铁锂刀片电池电压逐步下降、针刺点温度在36℃左右，安全阀温度稳定在23℃多一点。另一边，被实验的三元锂离子电池电压瞬间下降至零、针刺点温度达到628℃、安全阀温度随之上升。
比较实验结论显而易见，在上述实验条件下，磷酸铁锂刀片电池发热可控、安全性更好。
尽管如此，依然有人会质疑，能经受“针刺实验”就一定能说明动力锂离子电池安全吗？而三元锂离子电池就一定不安全吗？
要回答这个问题，我们就得进一步了解“针刺实验”的基本原理、磷酸铁锂刀片电池与三元锂离子电池各自的特点。
首先，“针刺实验”的出发点是在模拟遭遇短路之后，电池会否因短路引发的发热致热失控、进而起火甚至爆炸。有关动力锂离子电池而言，“针刺实验”无疑是很苛刻的实验，实际上它还一并模拟了内部短路与外部短路的场景；并且，实验所用的针越粗、实验难度越大（比如国际电工委员会采用的是直径1mm/3mm的针，此次实验则是采用5mm的针）。
其次，磷酸铁锂刀片电池形如其名，薄而长，于热传导是非常有利的，且其正极材料磷酸铁锂的分析温度约在600℃左右。尽管磷酸铁锂能量要低一些，但刀片电池的设计在去掉一些结构设计后、让其体积能量密度已然可比三元锂。比较实验中，块状的三元锂离子电池不利于热传导，且其正极材料三元锂的分析温度仅约200℃左右，相对容易释放活性氧，从而导致起火甚至爆炸；当然，三元锂的能量密度是有优点的。
再次，于整车而言，动力锂离子电池的安全性除了受电芯的影响外，还受封装后的电池组设计、热管理系统、整车安全结构设计等因素的影响。
所以总体而言，“针刺实验”模拟了一种苛刻条件下的事故场景，被探测比亚迪磷酸铁锂刀片电池经受住实验声明了其较高的安全性，而被探测三元锂离子电池因其自身的特点在这种条件的安全性实有不敌、将来可能还要综合动力锂离子电池的使用场景在电芯的热传导设计、电池组设计等方面作出努力。
02磷酸铁锂刀片电池的意义何在？
磷酸铁锂刀片电池的量产，于整个新能源汽车市场而言，确有积极意义。
在此之前，磷酸铁锂离子电池因重量能量密度不及三元锂离子电池，使其在实际使用中会遇到一些障碍，紧要体现为在有限的车身空间里布置有限重量（体积，非等同）的动力锂离子电池时，车子的续航里程不够理想。尤其是在以续航为导向的鼓励政策与当前充电等配套设施有待完善的情况下，磷酸铁锂离子电池车型的弱点就被放大。
如今，磷酸铁锂刀片电池首搭即将上市的比亚迪汉EV。公开的信息显示，新车最大续航里程为605km，从电量30%到80%快充只需25分钟，可循环充放电3000次以上，累计行驶里程超过120万km。
从以上信息来看，磷酸铁锂离子电池的使用显然有了分明的改善。紧要表今朝续航里程超过了600km，这是此前磷酸铁锂离子电池几乎达不到的高度，体现了比亚迪在此方面作出的努力极为出色。对此，比亚迪方面的解释是磷酸铁锂刀片电池在体积能量密度比方面提升50%，堪比主流三元锂离子电池。此外还值得大家留意的是，其在快充性能方面也非常吸引人。
说到这里，或许有人会认为，那在安全性方面有优点的磷酸铁锂刀片电池是不是会对三元锂离子电池掀起反攻、并取而代之？
对此笔者认为，目前比亚迪量产的磷酸铁锂刀片电池具备了较高水平的续航性能，也提高了安全性，于现阶段的市场而言，无疑是比较贴合的。不过客观来讲，动力锂离子电池的技术也在不断进化，比亚迪磷酸铁锂刀片电池推出的同时，拥有高能量密度的三元锂离子电池的技术也有改善提升的空间，比如进一步增强电池组、车型结构等的安全设计。
所以可以说，于当前的新能源汽车市场而言，比亚迪磷酸铁锂刀片的电池的意义或在于供应了一种切合时宜的选择。
写在最后：有关以电池起家的比亚迪来说，其在电池上下游产业链上的积累已足以傲视群雄，而具有冲破性意义的磷酸铁锂刀片电池将安全性放在首位，可以说是尊重市场的体现，值得被肯定。期望汉EV投入市场后整车及动力锂离子电池的表现吧。
上一篇：开关电源的原理和发展趋势是怎样的
