續(xù)航重要還是安全重要，刀片電池給出了完美答案

（文章來源：車業(yè)雜談）
刀片電池是一種磷酸鐵鋰做正極材料的刀片狀電池。在保留磷酸鐵鋰電池高安全性特點的同時，刀片電池大幅提升了體積比能量密度。其體積比能量密度相比普通的磷酸鐵鋰電池提升了50%，如此巨大的提升，在新能源行業(yè)內可以稱之為顛覆性的設計了。

數據看起來挺唬人的，那比亞迪是如何做到的呢？刀片電池，顧名思義，這是一種刀片狀的電池，即較薄的長條狀電池。目前主流的動力電池都是圓柱狀電池，在組成電池模組的時候，空間利用率并不高，約為80%。而從電池模組到電池包，又要用到很多結構組件及線纜，使得電池模組在電池包中的空間利用率僅為50%左右。80% x 50%=40%，這就是電芯在整個電池包中的空間利用率。

而刀片電池的長方體設計要比圓柱狀動力電池更適合在電池包中布局，也就是說空間利用率更高。另一方面，刀片電池的單體電芯本身就起到結構件的作用，而且省去了電池模組這一中間環(huán)節(jié)，這使得其空間利用率非常高，約為60%。這意味著相同級別的車型，采用該技術可以塞入更多的電芯，從而帶來續(xù)航里程的提升。比如比亞迪即將推出的漢，其NEDC續(xù)航里程達到了605km，已處于行業(yè)領先。如果加入磷酸鐵鋰電池的限定條件的話，比亞迪漢則是獨一檔的存在。

隨著市場逐漸成熟、消費越發(fā)理性，安全性在消費者的購買決策中占據著越來越重要的地位。那么比亞迪刀片電池的安全性如何呢？近日比亞迪挑戰(zhàn)了號稱電池測試“珠穆朗瑪峰”的“針刺測試”，即模擬極端情況下硬物刺穿電池后，觀察電池的安全性表現(xiàn)。這項測試因為三元鋰電池難以通過，已從國家強制標準中移除。

從測試對比中可以看出：在同樣的測試條件下，三元鋰電池在針刺瞬間出現(xiàn)劇烈的溫度變化，表面溫度迅速超過500℃，并發(fā)生極端熱失控，開始劇烈燃燒，電池表面的雞蛋被炸飛；傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池在被穿透后無明火，有煙霧從電池卸壓閥噴出，表面溫度達到了200℃~400℃，電池表面的雞蛋被高溫烤焦；比亞迪”刀片電池”在穿透后無明火，甚至無煙霧，電池表面的溫度僅有30℃左右，電池表面的雞蛋無變化。

相信不少人小時候玩過電池，將一根銅絲連接電池正負極后，會發(fā)現(xiàn)電池和銅絲都會發(fā)燙，這就是短路造成的發(fā)熱現(xiàn)象。那么刀片電池為何能在“針刺測試”中表現(xiàn)這么穩(wěn)定，甚至顛覆了我們對“短路”的印象呢？筆者認為主要以下幾方面的原因：

第一，電極材料。刀片電池是一種磷酸鐵鋰電池，而磷酸鐵鋰在業(yè)內被稱為“零相變材料”，結構穩(wěn)定性非常高。而且磷酸鐵鋰的熱穩(wěn)定非常好，其分解溫度約為750℃，遠高于三元鋰電池的200℃。另一方面，磷酸鐵鋰在分解時沒有氧析出，即不容易發(fā)生劇烈化學反應。

第二，電芯工藝。刀片電池的極耳是分布在“刀片”兩端的，相比市面上其他電池，不僅垂直方向上的空間利用率更高，也減少了內短幾率。此外，刀片電池在高風險安全位點都使用了耐高溫和具有優(yōu)異絕緣性能的高溫陶瓷涂層。

第三，結構優(yōu)勢。刀片電池是一種薄且長的動力電池，在針刺測試時，其造成的短路回路較長，所以產熱更少。另一方面，薄且長的形狀使其擁有較大的表面積，換而言之就是散熱面積大。所以在電池熱管理系統(tǒng)的配合下，刀片電池將擁有非常出色的熱穩(wěn)定性。

此外，刀片電池本身就是結構件，與電池包外殼可以組成“蜂窩鋁”結構，使整體電池包的安全強度進一步提升。總的來說，比亞迪通過“刀片電池”這種設計，將動力電池的安全性提升到了行業(yè)的一個新高度，并在續(xù)航表現(xiàn)方面處于行業(yè)領先。

與其他車企的掌門人不同，王傳福是正兒八經的電池專業(yè)人士。1990年，王傳福從北京有色金屬研究總院碩士畢業(yè)后，就留在該院工作，一步步從副主任、主任、高級工程師干到副教授，還帶出過一批研究生。后來其下海經商后，也是從電池行業(yè)做起。正是因為在科研機構的這段經歷，以及對電池的鉆研，王傳福比其他車企掌門人更明白電池安全的重要性。所以我們看到，從比亞迪打造第一輛新能源汽車開始，安全就成為了其最重要的目標。

后來雖然比亞迪也劃撥出部分產能來生產三元鋰電池，但一直沒放棄對天生就有高安全性的磷酸鐵鋰電池的研究。刀片電池的誕生，正是比亞迪20多年來對電池領域的摸索和技術積累的成果。專注于安全的比亞迪，實現(xiàn)了動力電池15年0事故的驕人表現(xiàn)，成為行業(yè)的安全標桿。而這一次，刀片電池引領全球動力電池安全新高度。
（責任編輯：fqj）