钜大LARGE | 点击量：690次 | 2021年12月13日
比亚迪即将举办刀片电池公布会 深度解码比亚迪刀片电池
根据比亚迪官网微博的消息，比亚迪将于3月29日14:30在深圳卫视举行刀片电池超级发布会。比亚迪表示，中科院院士欧阳明高，比亚迪创始人王传福和比亚迪副总裁何龙将在发布会上解析这项新能源汽车电池技术。2月份，比亚迪董事长王传福透露，比亚迪近期开发的“刀片电池”将首次量产，并应用在新车型比亚迪“汉”中。在搭载了全新的刀片电池之后，比亚迪汉EV的纯电动续航里程将超过600公里。
比亚迪作为中国最早的新能源汽车品牌，近年来在新能源汽车领域取得了长足的进步。特别是比亚迪最熟练的磷酸铁锂电池，在刺穿、起火、枪弹射击等极端测试中都能保持稳定，从而将电动汽车自燃的风险降到最低。
目前市面上主流的动力电池分两种：三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池的安全性相对要差一些，据统计自去年5月以来新能源汽车自燃事故中，86%采用的是三元锂电池，7%采用的是磷酸铁锂电池。
去年8月，比亚迪宣布将推出新一代“超级磷酸铁锂电池”，不仅可以延续磷酸铁锂电池的稳定性和低成本优势，还可以将“体积比能量密度”提高50%。而现在提出的刀片电池，其实就是这一概念的商品名化。从字面意思上来理解，刀片电池最大的优势自然在于体积。
王传福曾透露，新一代“刀片电池”通过将电芯进行扁平化设计，不仅能够使单位体积能量密度比传统铁锂电池将提升50%，还能够使整车电池寿命可达8年120万公里以上，并计划在未来两年内规划单体能量密度提升至180Wh/kg，系统能量密度提升至160Wh/kg，由此下降单位生产成本30%。
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%
在比亚迪新旗舰“哈涅夫”中，我们看到了这款刀片电池。外界对“刀片电池”寄予厚望，但从哈涅夫披露的数据来看，电池能量密度为140wh/kg，综合工况持续605km。
图为比亚迪刀片电池的“真身”，其外形与传统的动力电池差异很大，长度近1米，宽度10厘米作用，而厚度则只有2厘米。一辆纯电动汽车的电池包由超过200块这样的刀片电池单体组成。
根据中国电动汽车百人会论坛所传递的信息显示，比亚迪全新一代的刀片电池体积能量密度将比传统铁锂电池提升50%，成本下降20%到30%，而寿命则达到了8年120万公里。
换言之，在相同的体积和重量下，刀片电池可以提供更长的续航里程。对于电动车而言，很显然这是一个重大的利好。
近日，比亚迪发布了一些关于刀片电池的内部信息。由此我们可以看出，刀片电池至少有两大优势，竞争对手很难与之匹敌。
首先，刀片电池比普通磷酸铁锂电池更安全，刺穿后电池温度（电池内部短路）只有60℃左右。普通磷酸铁锂电池虽然不会爆炸起火，但会在局部冒烟产生高温，但刀片电池刺穿后可以很好地控制温度。
第二个优势是突破快速充电瓶颈。众所周知，电动汽车所谓的快速充电时间是从20%到80%。这是因为前80%的恒流充电只能对三元锂电池进行，后20%只能进行恒压充电（电流逐渐减小），所以后20%的充电时间会很长。比亚迪晶片电池可以在恒流状态下充电至完全充电，大大提高了充电速度。
比亚迪刀片电池针刺实验
针刺实验的原理是钢针插入电池内部造成电池短路进而热失控，是检验电池安全性的一个重要手段。规则是先将电池充满电，然后用直径在5-8毫米的耐高温钢针从其几何中心处将电池刺穿，钢针停留在电池中，观察一个小时，不起火不爆炸才算合格。
这一次分别对三元锂电池、磷酸铁锂电池、刀片电池做了穿刺实验，为了让大家更直观地看到温度差异，还在实验电池上各放了一枚打开的生鸡蛋。
先看看三元锂电池的表现，经过穿刺后，电池壳体迅速鼓胀，然后泄压阀打开，内部高温高压内容物喷出，随后电池发生了爆炸起火，鸡蛋也炸飞了。此过程中电池外壳最高温度达到420度。
再看看普通的磷酸铁锂电池，壳体发生一定程度鼓胀，随后泄压阀开启，内部高温高压物喷出，但并没有发生起火爆炸，对热失控的管理比三元锂电池强很多。
这是测试完毕后的磷酸铁锂电池，可以看出电池外壳只有轻微变形，放置鸡蛋的容器没有滑落，但鸡蛋溢出到电池上的部分被烫熟了，可见壳体的温度也是挺高的。
最后看看刀片电池，在电池被刺穿后，电压下降和壳体温度上升都非常轻微，穿刺位置没有火花、烟雾或电解液喷出，电池壳体也没有出现鼓胀。在实验过程中电池外壳温度一直稳定在30度左右，放置在穿刺位置附近的生鸡蛋完全没有受影响。
从技术的角度来看，没有哪一种技术的绝对落后的，也没有哪一种技术是绝对先进的，只有最适合的。
在新能源车的动力电池领域，比亚迪的磷酸铁锂电池曾经是国内动力电池的开创者。
所谓磷酸铁锂，这里指的是动力电池的正极材料，事实上，我们对于三元锂电池的划分方式，也是根据正极材料来定义的。
比亚迪的磷酸铁锂电池相比于三元锂电池最大的优点在于稳定性极佳，且充放电寿命更长。
但是其缺点也很明显，能量密度更低。现阶段的新能源车的动力电池技术就是这样，能量密度和稳定性总是会呈现出此消彼长的关系。
传统的磷酸铁锂电池因为能量密度的短板被淘汰，但并不意味着磷酸铁锂电池稳定性高、安全性好且充放电寿命长的优点就应该被否定。尤其是在近年来搭载高能量密度的三元锂电池电动车频频自燃的情况下。
举个例子，或许就能够到磷酸铁锂电池的优势。一般来讲，高钴含量的三元锂电池的热失控温度大约在300摄氏度，而高镍含量的三元锂电池的热失控温度会低于200摄氏度。
而磷酸铁锂电池的热失控温度则普遍在500摄氏度以上。从循环寿命的角度来看，磷酸铁锂电池的容量衰减大概是在3500次以上才会出现，而三元锂电池对应的参数是2000次。
从此前比亚迪申请的专利上来看，全新的刀片电池所采用的是方形铝壳的长电芯设计方案，将电芯进行扁平化的设计，其电芯的最长长度可以达到2.5米，是传统磷酸铁锂电池的十倍以上。
通过扁平化的电芯布局，电芯的编组就可以用多个不同尺寸的电芯来布局电池组，继而大幅度的提升电池组的编组效率。
这样一来，原本困扰磷酸铁锂电池的能量体积密度问题，就因为空间体积利用率的大幅度提升而得以增加。
我们可以这样理解，比亚迪的刀片电池相当于是把一块面团均匀的进行了摊开，同时充分利用了边角料的剩余空间。
通过单一电芯的扁平化处理，刀片电池也实现了无模组的电池方案，只需要排布电芯的“阵列”，就可以实现不同空间的组合。
根据刀片电池的专利数据显示，在高效的利用了电池组的空间之后，其普通电池包的体积比能量密度从此前的251Wh/L提升到了332Wh/L。这样一来，也就满足了对于电池能量密度的需求。
没错，电芯依旧是那个磷酸铁锂电池的电芯，比亚迪所做的，只是让它更加的高效。
从体积比能量密度的角度来看，刀片电池在能量密度方面已经不亚于三元锂电池了。而安全性、稳定性以及循环寿命的优势则得以保留下来。
当然，刀片电池技术升级背后更大的一个亮点在于，制造成本大幅度的降低。
对于任何一个生产企业而言，一旦进入到低成本的运行模式，那么自然就会对应到更多的市场可能，并提供更为强大的风险应对能力。
很显然，相比于其他的企业，比亚迪的纯电动动力技术已经更多的考虑到了市场化的层面。刀片电池，就是一个很典型的技术推动转型的案例。
