官宣！比亚迪刀片电池量产下线，首发搭载在“汉”上

3月29日，比亚迪举行了“刀片电池”的发布会，在发布会上比亚迪正式推出“刀片电池”，同时宣布了这款电池在重庆工厂已经量产下线。

通过这次的发布会，比亚迪将会让磷酸铁锂电池重新回到主流位置，并且比亚迪将向整个新能源车行业开放共享，以促进”刀片电池”的普及。

在应用方面，比亚迪刀片电池将首发搭载在比亚迪汉车型上，这款中大型纯电动轿车计划于今年年中上市。相关参数显示，作为首款搭载刀片电池的产品，比亚迪汉NEDC里程超过600公里。

动力电池的瓶颈

动力电池的成本一直都占据着电动车整车成本的40%以上，因此如何在保证续航的同时降低成本是电池厂商研究的方向。

另一方面，提高电池的能量密度，增加续航里程也同样重要。

对于提高电池能量密度的方法并不多，无非是在电池种类和配比上进行研发或者对电池结构进行优化，显然电池配比的优化提升空间已经变得越来越小了，从电池结构来入手或许是不错的方法。

比亚迪正是选择了对电池结构进行再研发，结合磷酸铁锂材料推出了刀片电池，使得电池在提升能量密度的同时控制住了电池的成本。

何为刀片电池

从结构来说，比亚迪的刀片电池同样属于CTP技术的一种，CTP全称为Cell To Pack，它将电芯直接集成到电池包（传统电池包采用的是从单体——模组——电池包的成组方式）。

和宁德时代此前发布的CTP技术理念相同，它们都是将电芯直接集成为电池包，省去了中间模组环节。

不过比亚迪的技术显然要更加的“激进”，采用的是完全无模组方式，难度更大也更为彻底；宁德时代则是以大模组替代小模组的方式。

CTP并不是很先进的技术，为什么早不采用，主要是以前对电池包设计的安全冗余度过高，现在技术更自信，通过结构优化可以省去或简化模组零部件，从而提高单位电池的能量密度。

刀片电池特点

从比亚迪披露的专利来看，刀片电池是把电芯长度拉长，厚度做薄，做成430mm甚至2500mm的超长电芯，其电芯是两端出极耳。

和传统方形电池相比，呈现“扁平”和“长条”形状，通过阵列方式排布在一起，像“刀片”一般插入电池包的一种电池设计工艺，因此名为“刀片电池”。

在电池包总体积一致的情况下，现有的电池PACK结构，多出了各模组的侧板、端板、紧固件、横梁、纵梁等组件；而采用了CTP技术的比亚迪电池包，除去电池管理系统、配电箱等组件，包内空间利用率大概在62%左右。受到不同的电芯布局方式影响，包内空间利用率分别为55%到65%，如有需求甚至可以达到80%。

由于零部件的减少，带来重量的减少，因此单位质量能量密度也能够提高，整车续航里程也能提高。采用CTP技术的电池PACK，带电量约增加20%-30%，续航里程也能提升20%-30%。

作为对比，采用CTP技术的比亚迪磷酸铁锂电池包（刀片电池）的重量比能量密度已经达到了180Wh/kg，和当下采用NCM811电芯的电池包相当了。

刀片电池的优势

1.安全性：磷酸铁锂>三元锂

磷酸铁锂的热稳定性是目前车用锂电池中最好的，电热峰值大于350℃，当电池温度处于500-600℃高温时，其内部化学成分才开始分解。

三元锂电池的热稳定性较差，300℃左右就开始分解，因此对电池管理系统的要求非常高，需要防过温保护装置和电池管理系统来保护电池的安全。所以在高温条件，磷酸铁锂的安全性相对较高。

在比亚迪的针刺穿透测试中，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。

比亚迪”刀片电池”在穿透后无明火，甚至无烟雾，电池表面的温度仅有30℃左右，电池表面的鸡蛋无变化。

正是基于成本和安全角度考虑，比亚迪的刀片电池是采用了磷酸铁锂材料，同时相比于传统的磷酸铁锂电池，”刀片电池”内芯采用特殊的极耳结构设计，使其内部出现短路的几率极低；即便发生极端情况，电芯内部也不会出现剧烈反应，进一步降低了自燃风险。

2.寿命：磷酸铁锂>三元锂

电池寿命是电池在多次完全充放电后的电量衰减，一般电动车电池充满后衰减到原有80%电量就代表电池该换了。

 磷酸铁锂电池的完全充放电循环次数大于3500次后电量才会衰减到原有的80%。也就是说如果每天充放电一次，磷酸铁锂电池也要将近10年才出现明显衰减现象。

“刀片电池”延续了磷酸铁锂技术的长寿命优势，可实现循环充放电3000次以上、行驶120万公里以上的寿命水平。

作为对比，三元锂电池完全充放电循环大于2000次会开始出现衰减现象，也就是大概在6年的时间，当然通过电池管理和车辆电控系统也可以稍微延长一点电池寿命，但是也只能是稍加延缓。

刀片电池存在什么风险

有优势同样也具有劣势，取消或减少模组环节，也会带来一些风险。传统三级结构的电池Pack，因为有模组的存在，所以碰撞安全多了一层保护。

采用CTP技术的电池Pack，除去Pack的边梁，电芯将直接承受碰撞的冲击。

另外，CTP对电芯一致性的要求更高，电芯由于充放电膨胀造成的形变和散热性能变差不可忽视，一旦单个电芯发生故障，可能会涉及到更换整个电池包，而不是之前只需更换某一个模组，维修成本会大幅增加。

开放共享全球合作

此外，在发布会上，比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙表示：“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。”

比亚迪”刀片电池”将向整个新能源车行业开放共享，以促进”刀片电池”的普及，让行业和消费者受益。比亚迪希望从”刀片电池”开始，加速低安全性电池的快速淘汰，引领新能源车行业进入良性发展的快车道。

磷酸铁锂重回主流——降本增效

从热稳定性、安全性、使用寿命以及成本来看，磷酸铁锂电池是具有优势的，在能量密度上，通过电池包的结构优化，使得磷酸铁锂电池的能量密度大幅提升。

而在最关键的安全性上，刀片电池的结构优势也让电池不再自燃，对于电动车的使用安全来说是无疑是颠覆性的。

相信通过刀片电池技术，磷酸铁锂电池将重回主流。

作者 | 皆电 周师兄

—The End—

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