将“自燃”从新能源字典抹掉！比亚迪刀片电池出现，意味着什么？
总编 | 钟昆
作者 | 关宇航
编辑 | 林晓娟
来自汽车葫芦圈的报道
在2017年年底的时候，麦肯锡中国曾经就电动汽车的消费做过一个调查报告，在5832个调查样本中，显示出来如今的消费者对于电动汽车最担忧的是质量与安全性；而在2016年同样的调查报告中，最终结论还是“充电桩不足”。
这一年中，很明显发生了一些故事，才导致了最终结果的变化。而事实上，如果我们观察最近几年的新能源补贴政策细则，就会发现问题所在——补贴政策对于能量密度的要求在逐年提升。
当然，我们现在都已经知道曾经发生了什么：对于能量密度的不理性追求，使得本来和磷酸铁锂还在争老大的三元锂，尤其是高镍811路线的三元锂逐渐成为了行业主流，而能量密度不占优，仅仅是安全和寿命更好的磷酸铁锂逐渐开始在乘用车市场退去。
虽然三元锂的优势是能量密度高，带来了更高的补贴金额和长续航表现，但是三元材料先天的安全性不足却也导致出现了不少电动车自燃的安全事故。
很明显的，如果我们回归“车的本质”的思考，一台车抛开所谓的智能等等锦上添花的因素之后，其本质到底还是一台代步工具。
而对于代步工具而言，安全这个词，绝不仅仅是说说而已，就像比亚迪的王传福，多年前他就曾说过电池安全永远是第一位，截止目前，无论是哪种材料，比亚迪的电动车都是零安全事故，甚至在近期，比亚迪还发布了全新的磷酸铁锂“刀片电池”，在动力电池最极端的“针刺测试”中，展现出了全面碾压三元锂和传统磷酸铁锂电池的安全性，尤其是热失控层面。
极端针刺实验，刀片电池笑傲群雄
什么是针刺实验？可能很多朋友没有听说过。
曾经和现在，针刺实验都是电池安全实验中难度最大的，通过一根钢柱破坏满电电池外壳，进而完全贯穿电池体，会造成电池内部的短路，进而引发热失控，产生高温乃至于爆炸。
当然，曾经在镍氢电池包括磷酸铁锂时代，针刺实验是做的很多的，也曾经是国标检测项目之一；但是后来，随着三元锂时代的到来，因为三元锂自身的特性，导致根本无法通过针刺测试，所以这一测试方法被从国标中删除了。
不过，近日比亚迪再次将针刺实验带回了公众视野，对比对象是传统块状三元锂电池、传统块状磷酸铁锂电池以及全新的“刀片电池”。在测试中，为了直观展现电池表面温度变化，还以鸡蛋液作为参照物。
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；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。
很明显，磷酸铁锂材质在热失控层面优于三元锂材质，而磷酸铁锂材质的刀片电池正负极之间更远的间距，更大的壳体散热面积，还让这种更好的热失控表现更上一层楼，几乎可以将“自燃”二字从新能源动力电池的字典中删除了。
▲比亚迪“刀片电池”
电动车的意义，绝不止于玩具！
将“自燃”二字删除，可能还远不是“刀片电池”的全部，事实上，在刀片电池之前，磷酸铁锂也有足够多优于三元锂的地方，只是密度和续航有不足而已。
有充足研究资料表明：磷酸铁锂更耐过充过放，短时过放到0都能恢复80%以上，而锂离子过放到2.6V时就会产生不可逆损坏。同时，磷酸铁锂耐过充到100%都不会起火爆炸；锂离子超过4.35V就会析气鼓胀。
温度层面，磷酸铁锂更耐高温，200多度恢复后还能用；而锂离子不行。在高性能的大电流方面，磷酸铁锂能大电流放电，10C20C以上都可以，锂离子只能3~5C放电。
▲比亚迪“刀片电池”
同时，在目前所有消费者都非常关注的电池寿命方面，也有足够研究资料表明：磷酸铁锂的循环寿命长于三元材料。比如这组实验数据：三元材料电池循环3900次剩余容量66%，磷酸铁锂电池循环5000次剩余容量84%。显然，磷酸铁锂电池的循环寿命比三元材料电池的优势明显。
按照剩余容量/ 初始容量=80%作为测试结束点，目前三元材料电池实验室1 C 循环寿命在2500次左右，磷酸铁锂电池实验室1 C 循环寿命在3500次以上，部分达到5000次以上。
事实上，如果我们重新来审视磷酸铁锂刀片电池上市对这个市场的影响，我们会发现一个巨大的变革意义：如今很多消费者买电动车是只抱着玩一玩的心态，毕竟电池衰减严重，还是很难替代传统意义上一台能使用很多年的燃油车，尤其是家里唯一的一台车。
但是，随着磷酸铁锂刀片电池的出现，当电池寿命更长，循环衰减表现更好，这一现象将彻底改变。
未来，电动车也会是家里的第一台车，具有完全实用意义的那种，绝不止于今天的玩具和购车方案Plan B。
长续航，刀片助力汉EV续航超600
最后一个问题，曾经三元锂靠的是能量密度和续航能力击败的磷酸铁锂，那如今还是磷酸铁锂的“刀片电池”，仅仅靠一个安全和长寿命就能夺回优势地位吗？
答案是否定的，刀片电池已经不等于传统的磷酸铁锂电池了，其体积比能量密度和续航表现并不弱于三元锂。
比亚迪是如何做到的，为何刀片电池组的体积比能量密度能获得提升，进而获得长续航？
这其中我们必须要知道一个概念，那就是“电池能量密度≠电池组的体积比能量密度”。因为最终装车的动力电池组并不是单一电池电芯的简单叠加。
▲传统电池组
解说一下，电池电芯在最终经过PACK成电池组的过程中，会有诸多比如电池组内部预留的各种泄压阀，包括温控单元的加热散热管道，甚至还有电池组的壳体机构与内部支撑骨架在内的等等一系列附加出现，所有的东西加在一起的体积才是最终的体积。
打个比方，就像您平时吃的汉堡，假设中间的肉是电芯，绝对不是单纯的中间的肉的体积就等于总体积，同时要加上上下两片面包和内部的生菜与酱料的体积进来，甚至还包括中空的空气体积。
而比亚迪这一次发布的“刀片电池”其实就是在电池组这个层面，以极端的空间优化和全新的GCTP封装技术，来完成电池组的“体积比能量密度”的提升。而通过优化后整体的体积比能量密度也超越了之前的传统电池，带来了动力电池物理层面的革新。
当然，虽然这仅仅是一个物理层面的革新，但我们依然得给比亚迪一个赞。毕竟全新的刀片电池继承了磷酸铁锂安全和长寿命的优点，还通过工艺和设计的革新，将热失控性能和体积比能量密度提升到了新的境界。
▲搭载“刀片电池”的旗舰轿车比亚迪汉EV
很显然，“刀片电池”拥有其他动力电池无法企及的安全性，并且兼具长寿命和长续航，它的诞生重新了定义新能源汽车的安全标准，引领了全球动力电池安全新高度。
在未来的两三年中，动力电池市场又会重回两条腿走路的时代，不再是三元锂独占市场鳌头，磷酸铁锂刀片电池的崛起将上演“后来居上”的奇袭，而首款搭载刀片电池的车型比亚迪汉，其综合工况下的续航里程达到605公里，百公里加速3.9秒，也将真正让电动车更加具备取代燃油车的实用意义。
