一把“刀片”足以切开整个电池江湖

文｜孟俊陶

我至今仍记得作家毛姆在小说《刀锋》中说过一句话，“一把刀的锋刃很不容易越过的。”

在2020年，比亚迪新铸就刀片电池的这“一把刀片”的蹭亮刀锋，即将会切开整个电池江湖。如果把电动车的电池线路技术有不同的流派，那么“三元”流派与“磷酸铁”流派的交相辉映可以说是整个江湖的众生相。

但近两年来，这两大流派如同《笑傲江湖》中华山派的气宗与剑宗，世人只知“三元锂”，却甚少知“磷酸铁锂”。

连同我自己，直到听闻特斯拉（TSLA）在不久前表示将在国产Model3上采用无钴电池，也就是磷酸铁锂动力电池后，方才对其进行一番研究。

不得不承认，在中国新能源事业发展的初期，走的是国家推广、补贴和商用车的技术路线，所以从商用车、出租车切入的角度而言，在价格和循环次数特别关键的条件下，彼时比亚迪凭借着磷酸铁锂技术路线的优势，自然就成了中国主流的动力电池技术路线。

直至后来，中国新能源汽车的补贴政策，开始全面转向补贴续航里程和能量密度，于是高能量密度及续航里程成为了获得高补贴的核心，同等重量或体积电池包，续航及充电效率更高，具有高能量密度优势的三元锂电池在政策导向的加持下开始后来者居上，多数车企陆续弃用磷酸铁锂电池，而改用三元锂电池。

这才有了如今各大厂商的焦点均放在了三元锂电池上的现状。根据起点研究院的数据显示，2019年新能源汽车装机量约为117.5万辆，从电池技术路线来看，三元电池装机量为37.5GWh、占比高达60%，磷酸铁锂电池装机量为20GWh、仅为32%。

表明平静的江湖往往都是暗潮汹涌，此起彼伏通常是历史的规律。即便“磷酸铁锂”流派退居二线，待养精蓄锐后，只需等待一个时机。

峰回路转，磷酸铁锂“卷土重来”

“三元锂电池”在度过最为风光的两年后，开始有些“躁动”起来。

众所周知，而目前在国内的新能源车市场上被广泛运用的三元锂电池大多是以镍钴锰为正极材料的电池。而根据镍钴锰的含量配比，镍钴锰三元锂电池又被分为532、622、811等类别。

镍含量的占比更高，意味着电池的能量密度越大，但动力电池的稳定性越差。而锰含量越高，动力电池的稳定性越高，但能量密度越低。近几年三元锂电池的能量密度已经接近“天花板”。行业上预测2025年三元锂电池要达到单体能量密度300—400Wh/kg，实际上要打个问号。

至少从去年频频发生的事故而言单纯拔高密度没那么简单。从5月至7月三个月的时间里，就发生了79起电动汽车着火事故，其中有不少属于原地自燃，而这些事故乘用车大多采用三元锂电池。这也不得不引发消费者对于新能源汽车可靠性的担忧，从而也是导致去年新能源车销量5连跌的原因之一。

在中汽中心《动力电池蓝皮书》（2019）中提到，动力电池行业当前发展的一个重要命题就是安全。因此，无论是从遏制新能源汽车安全事故总量，保障消费者生命与财产安全，还是维持新能源汽车行业可持续发展都成为亟需解决的问题。

作为电池起家的比亚迪，始终坚守“安全”为第一要义，其相对保守的能量密度方案，成就了这么多年来在动力电池安全0事故的纪录。

大仲马在《基督山伯爵》中写道，“人类的一切智慧都可以总结为两个词——等待与希望。”幸好，比亚迪从未放弃对磷酸铁锂电池的应用和技术迭代，“电池大王”王传福更是懂得方向比努力更为重要，最终等待真的酿成了最美好的希望。

自始至终，没有哪一种技术的是绝对落后或者绝对先进，只存在相对合适。作为磷酸铁锂电池的引领者与扛旗者，比亚迪深谙于此，传统的磷酸铁锂电池因为能量密度的短板被弃用，但其电池稳定性高、安全性好且充放电寿命长的优势一直没有被超越。

经过不断创新，深耕领域多年，在去年7月新能源补贴大幅度退坡，当技术没有了政策倾斜后，其最新研发的磷酸铁锂电池技术崭露头角，并祭出“刀片电池”欲卷土重来。

“刀片电池”的颠覆性优势

“刀片电池”的名声最早是在1月份比亚迪在中国电动汽车百人会论坛（2020）上听闻。实际上它比亚迪研发多年的“超级磷酸铁锂电池”，以刀片命名我想一方面主要跟其自身的形状相关。

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。

这样的长电芯通过阵列的方式排布在一起，就像“刀片”一样插入到电池包里面。一来可提高动力电池包的空间利用率、增加能量密度，二来能够保证电芯具有足够大的散热面积，可将内部的热量传导至外部，从而匹配较高的能量密度。

如此一来，相比此前的磷酸铁锂电池，“刀片电池”的优势在于该电芯可实现无模组，直接集成为电池包，从而大幅提升集成效率。另外电芯的使用寿命方面，刀片电池相比三元锂电池同样具有无可比拟的优势。电池循环次数大幅度提升，刀片电池拥有超过100万公里的使用寿命，倍数级提升了整车的实用性。

据悉，比亚迪“刀片电池”的重量比能量密度可达到180Wh/kg，相比此前提升大约9%，这样的能量密度已经达到了三元锂电池的高度。但更令人惊讶的是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，其提升幅度却高达50%，这才是“刀片电池”真正恐怖如斯之处。因为这意味着，相同的车型，比亚迪未来可将车辆的电池容量提高50%，也就是说最终的续航表现一定有大幅提升。

与此同时基于磷酸铁锂技术的刀片电池安全性保障大幅提升，它的失控温度远高于三元锂电池，电池组具有更高的整体刚性，抗变形、耐挤压和穿刺的能力也更强，电池组内部短路的几率接近于零。

另外，由比亚迪独创的七维四层电池安全体系，在每个维度跟层级都有对应的防护措施。其中，四个层级指单体、模组、电池包、系统，七个维度包括可靠连接、高压防护、碰撞、过充、短路和热失控，全方位有效的保护电池安全。

也就是说，“刀片电池”完美的继承了传统磷酸铁锂技术的安全性、稳定性的优势，并解决了三元锂电池高密度与安全性之间不可调和的矛盾。

此时不得不感慨比亚迪的战略眼光，“超级磷酸铁锂技术”宛如的一位潜伏已久的“杀手”，躲在背后并悄悄地把一个足矣致命的小刀片架在离对手咽喉处。或许这也是命名为“刀片电池”的引申意义吧。

“刀片电池”的启示

算上今年1月份的销量，新能源车市已经6连跌了，市场的低迷让众多新能源车企嗟叹连连，可是不要忘了，已经闯进“羊圈”的“凶狼”特斯拉，2019年其在中国区实现营收29.79亿美元，同比增长69.55%，如今国产Model3睥睨整个中国市场。

身边有不少想买车的朋友都曾聊到过电动车，最终打消他们购买念头都有着统一的口径——技术不成熟。

在笔者看来，不管是品牌之间的差距还是技术层面的差距，落后者都要保持一份谦卑的姿态奋起直追，在此过程中，很多国产电动车一经问世就宣称是“特斯拉杀手”，最终也只是自嗨而已。

但在比亚迪身上我们从未听闻过此类宣传，而是认清事实，刻苦专研，将视线回归到技术路线背后的战略选择。而黑科技刀片电池的问世，在未来或许会成为一个很典型的技术推动转型的案例。

计划今年年中上市的全新中大型新能源轿车——汉EV，将作为首款搭载刀片电池的产品。在风阻系数仅有0.233 Cd和强劲刀片电池组的双料加持下，比亚迪汉的NEDC里程超过600公里。

且不说磷酸铁锂本就广泛使用的商用车领域，比亚迪未来的“刀片电池”同样有着很大程度的用武之地。一旦汉EV这样的“拳头产品”量产后， 我相信市场会告诉大家今后的电池江湖绝不会再是“三元”流派“独霸天下”了。

“一把刀的锋刃很不容易越过的”，刀片电池如是。

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