3月29日，比亚迪在线上发布会上，首次对外公布了“刀片电池”顺利通过“针刺试验”的完整测试视频，业内热议许久的比亚迪“刀片电池”终于露出真容。

发布会上，比亚迪董事长王传福说：“对电池能量密度不切实际的追求，彻底带偏了动力电池行业的发展路线，并且让新能源乘用车的安全口碑付出了极其惨重的代价。”





“刀片电池的诞生就是要把’自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”这是王传福在发布会上传达的心声，磷酸铁锂电池在补足能量密度不高的短板之后，其安全性和低损耗才更能推动新能源汽车的发展。

针刺实验：检验电池安全最高标准

我们都知道，电芯内部短路（简称内短）是电动车发生燃烧的最主要的因素，特别是在停车和行驶过程中的自燃，基本上都是电池内短引起的。

内短发生的原因复杂，可能发生的短路点也很多，随着能量密度的提升，电芯内部留给设计优化的空间也越来越少，所以市场上内短引发车辆燃烧的情况时有发生。



而针刺是一种传统的模拟电池内短的测试手段，它是一种模拟极端情况电池内短的测试方法，通过一个金属针刺穿电池，模拟电池内部发生短路时的电池表现。“针刺穿透测试”也是业界公认的所有电池安全测试中最为严苛的。

                  
就像我们在视频里看到的，在同样的测试条件下，三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化，表面温度迅速超过500℃，并发生极端热失控，开始剧烈燃烧，电池表面的鸡蛋被炸飞；传统磷酸铁锂电池在被穿透后无明火，有烟雾从电池卸压阀喷出，表面温度达到了200℃~400℃，电池表面的鸡蛋被高温烤焦。



刀片电池在被刺穿后无明火，甚至连冒烟都没有。通过温度传感器显示，电池表面的温度只有30-60摄氏度，电池表面的鸡蛋都没有变化。比亚迪刀片电池第一次安全、高水平通过针刺实验，对于动力电池行业安全发展具有里程碑的意义。





为何比亚迪刀片电池能有如此表现，刀片电池的电极材料采用本身结构稳定的磷酸铁锂，电芯与电池包一体化设计使得侧碰强度大幅度提升。中国科学院院士欧阳明高也解释道：“刀片电池采取了长条形电芯的设计，所以散热面积比较大；另外一方面，它的短路回路长，所以产热能力也相对下降。”



一方面产热下降，另一方面散热加强，刀片电池的温升速率就会比较小，进而表现非常优异。可以说，刀片电池的到来重新定义了新能源汽车的安全标准，也引领了全球动力电池安全新高度。

创新结构：解决能量密度的新方案

能量密度高、续航里程长是三元锂电池公认的优势，不过，安全性低、电池寿命短亦是其必须正视的致命缺点。而这一次，比亚迪却选择了磷酸铁锂为材料的刀片电池，因为它安全性高，同时通过创新的结构方案改善了磷酸铁锂电池能量密度不足的弱点。



据资料显示，比亚迪的刀片电池体积能量密度将比传统铁锂电池提升50%，循环充放电3000次以上，超过120万公里的行驶里程。也就是说，刀片电池的体积能量密度与811三元锂电池很接近了，兼顾了高安全和长续航的特点。




那比亚迪又是如何做到的呢？我们都知道，一台新能源汽车上所搭载的电池包，一般是需要把电芯（Cell）组装成为模组（Module），再将模组安装在电池包（Pack）里，形成“电芯-模组-电池包”的三级装配模式。

既然需要用到模组，模组自然会占用一定的体积和重量；如果能够设法绕开模组，直接用电芯组成电池包，空间必将能够大大节省。



比亚迪的刀片电池采用了方形铝壳的长电芯设计方案，创新性地将整个电芯进行了扁平、窄小化设计，再将多个不同尺寸的电芯通过堆栈式摆放，像“刀片”一样插入到电池包，从而使得电池空间利用率达到60%。




在大幅提升系统质量能量密度以及体积能量密度的同时，由于去掉了“模组”这一层中间结构，使得电池系统的复杂度大幅下降，由此带来了更高的产品稳定性和更低的故障率，给消费者带来了兼具高安全以及高品质的新能源汽车。

正面较量：比亚迪汉打响抢占市场第一枪

比亚迪作为全球最大的电池厂商之一，单在电池领域的专利就超过4000项。刀片电池也正是比亚迪多年对行业深刻战略前瞻、强大创新能力以及深厚技术积累的必然产物。

作为电动汽车的关键零部件，刀片电池能否成为主流趋势还要取决于下游整车制造商是否会大规模采用；但在普通消费者看来，技术更新换代和安全性提高，无疑将增加其对新能源汽车的信心。



比亚迪汉EV将是率先搭载其刀片电池的车型，综合工况下的续航里程可达605km。



这是刀片电池打响市场争夺战的第一枪，也是磷酸铁锂电池与三元锂电池之间的正面较量。



随着比亚迪越来越放开，长达近二十年全产业链闭环的技术积累或将给行业带来更多惊喜。

比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙说到：“几乎你能想到的所有汽车品牌，都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案，相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。”



也许在不久之后，我们会看到更多搭载刀片电池的车型出现，期待比亚迪作为新能源汽车领导者带来的更多惊喜。