走进弗迪电池超级工厂，刀片电池“登峰造极”的秘密全藏在这里
动力电池作为电动车上最核心的零部件之一，其安全性能一直受到消费者关注。
据不完全统计，2019年，国内新能源车自然起火事故不下40起。即使是特斯拉也难逃自燃起火的“恶梦”，上海特斯拉自燃事故殃及周边多辆汽车，有专家表示系电池短路所致。电动汽车频频自燃，屡屡与电池脱不了关系，这很难不让消费者将电动汽车安全与动力电池安全划上等号。
对此，比亚迪董事长王传福就曾直言：“对电池能量密度不切实际的追求，彻底带偏了并且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。”
任何时候，“安全第一”毋庸置疑。但众所周知，在过去几年，由于很多企业陷入了对“续航里程”的盲目攀比，使得天生热稳定性差，但相比磷酸铁锂电池能量密度更高的三元锂电池广受追捧，新能源乘用车的安全口碑则因此付出了极其惨重的代价。
对此，作为全球新能源头部企业，比亚迪交出了刀片电池的答案。2020年3月29日，比亚迪正式推出刀片电池，公布其续航里程达到了三元锂电池的同等水平，更顺利通过了令后者望而生畏的“针刺测试”——在动力电池界，通过这一安全测试的难度堪比登顶珠穆朗玛峰。对此，王传福称：“我相信，‘刀片电池’将倒逼整个新能源汽车行业做出改变，让行业进入良性发展的快车道，最终让消费者受益。”
6月2日，电驹小编受邀参观了比亚迪在重庆璧山的弗迪电池工厂，并和弗迪电池副总经理孙华军交流，了解了刀片电池生产的过程，及其未来的技术方向。
这个由比亚迪大段自行设计、开发的电池生产线，体现出比亚迪近18年电池研发生产的经验，也处处体现出车用动力电池的标准。璧山弗迪电池工厂年底实际产量有望达到8Gwh，据称都已经被预定。
安不安全，扎一下就知道
刀片电池问世之前，天下苦电池安全问题久矣。
电动汽车的电池安全问题，一般是指电池的热失控。对比目前电动车常用的两种主流电池，磷酸铁锂材料本身具有放热启动温度高、放热慢、产热少、材料在分解过程中不释放氧气不易起火四大优势。而三元锂电池天性热稳定性差、安全性差是行业公认的事实。
“在500℃的温度下，磷酸铁锂材料结构都非常稳定，但三元锂材料在200℃左右就会发生分解，且化学反应较剧烈，会释放氧分子，更容易引发热失控。”弗迪电池公司副总经理孙华军表示。
不过，尽管从安全性上来讲，磷酸铁锂电池有着三元锂电池不可比拟的优势，但由于能量密度不及三元锂，过去几年很多乘用车企业陷入了对动力电池能量密度的非理性追求，磷酸铁锂电池在上一波与三元锂电池的路线之争中，还是败下阵来。
不过，正是基于对安全的极度重视，即便是在前几年三元锂电池被广泛推崇的市场环境下，比亚迪也从未放弃对磷酸铁锂电池的再研发。对此，刀片电池横空出世，被业内评论认为，跑偏多年的动力电池行业发展路线终于有机会重回正轨。
刀片电池顺利通过了动力电池安全测试领域最严格的“针刺测试”
为了证明比亚迪刀片电池的安全性。在弗迪电池工作人员的引领下，电驹小编首先在工厂内近距离观看了比亚迪刀片电池和6系三元锂电池在针刺测验下的不同成绩，此次结果和之前比亚迪刀片电池发布会上展示的视频并无区别，三元锂电池仍然在几秒内就发生了爆炸。而刀片电池在穿透后，无明火，无烟，电池表面的温度仅有30℃-60℃左右。
对此，有着动力电池安全试验界“珠穆朗玛峰”之称的针刺测试，已经为其盖章。这一结果证明“刀片电池”彻底摆脱了传统动力电池可能会发生的“热失控”的噩梦。
那么问题来了，刀片电池如何破除动力电池的“短板效应”？其中缘由就要从刀片电池的结构创新说起。
比亚迪“刀片电池”形似刀片，在结构上采用了长条形电芯设计，这是一种“大电芯”的制造工艺。电芯最长可达2米以上，区别于磷酸铁锂块状电池的块状结构，是其近10倍，工艺的革新提升了单体能量密度，解决了磷酸铁锂电池能量密度偏低的问题。
比亚迪汽车销售副总经理李云飞向电驹小编表示：“首款搭载刀片电池的车型比亚迪汉EV，综合工况下的续航里程已经达到了605公里。”
此外，根据工作人员的介绍，刀片电池还采用硬壳结构，可以通过电池单体本身提高电池组刚度，使电池组在外力作用下也不易发生形变，安全系数进一步提高。更高的产品稳定性和更低的故障率，从而为消费者带来高安全感。
从材料和技术方向的选择上，比亚迪刀片电池选择了磷酸铁锂，这是因为磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解。即便在高温或过充状态下，也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，拥有良好的安全性，这在实验中得到了验证。再通过比亚迪的技术优化，使用全方位高温“陶瓷电池”技术保障电池安全，大大提升热稳定性，安全进一步得到保障。
可以看到，比亚迪从技术升级、结构创新、工艺优化的维度，对刀片电池的安全性能给予全面细致的保障，不仅破除了阻碍动力电池发展的安全“短板”，还一并解决了磷酸铁锂电池能量密度低的问题。因此，我们甚至可以说刀片电池成为了动力电池市场的“综合性能王者”。
用比亚迪官方的话说：刀锋电池还具有超级强度、超级续航、超级低温、超级寿命、超级功率的超级性能及“6S”的技术理念。
“6S”技术理念打造刀片电池超级安全、超级强度、超级续航、超级低温、超级寿命、超级功率的超级优势
刀片电池
探秘弗迪工厂，刀片电池是怎么生产的？
登顶动力电池安全界的“珠峰”有多难？我们在弗迪电池重庆工厂实地探访，找到了一些答案。
位于重庆璧山区的弗迪电池工厂是一个拥有精益化、自动化、信息化制造管理系统的世界级工厂
位于重庆璧山区的弗迪电池工厂是目前刀片电池唯一的生产基地，工厂总投资100亿元，规划年产能达20GWH。自2019年2月开工，到2020年3月刀片电池正式推出，仅1年时间就从一片空地变身为一个拥有精益化、自动化、信息化制造管理系统的世界级工厂。这里诞生了很多比亚迪独创的刀片电池产线和生产设备，更“隐藏”着多项高度保密的核心技术。
无人设备在刀片电池生产过程中广泛应用
“首先，刀片电池在生产环境上的要求就极为苛刻。”孙华军说，为了最大程度降低电池的短路率，他们提出了一个粉尘分级管控的概念，在一些关键工序上，能够做到一立方米空间内，5微米（头发丝1/20粗细）的颗粒不超过29个，这达到了与液晶屏生产车间相同的标准。
严苛的环境和条件，只是确保刀片电池高安全性的“基础”。据孙华军介绍，生产刀片电池最大的难点和亮点，主要集中在“八大工艺”。
“将近1米长的极片，能够实现公差控制在±0.3mm以内、单片叠片效率在0.3s/pcs的精度和速度，在国际上我们都属于首创。这种叠片采用的是比亚迪完全独立自主开发的设备和裁切方案，这是其他任何人想抄都抄不来的。”孙华军说。
除叠片之外，刀片电池生产过程中的配料、涂布、辊压、检测等其他工艺都达到了世界顶尖水平。例如，配料系统的精度在0.2%以内；双面同时涂布，涂布最大宽度达1300mm、单位面积涂敷重量偏差小于1%；1200mm超大幅宽的辊压速度可达120m/min，厚度控制2μm以内，确保宽尺寸极片厚度的一致性……
每一块刀片电池的诞生，都源自对完美的不懈追求！而事实上，“登峰造极”般的工艺和程序，来源于刀片电池工厂工业4.0级别的制造、管理系统。
遍布生产车间、工序、条线的高精度传感器，数以百计的机器人，以及符合IATF16949&VDA6.3控制标准的品控体系等等，使得厂房设备硬件的自动化，设备与设备之间的信息化，控制层面的智能化成为刀片电池生产高效、品质稳定的最强“后盾”。
“实际上，我们每一个刀片电池产品还有一个专属的‘身份证’，未来，产品在使用期间的各项数据也将为我们持续改进工艺、完善产品提供重要的参考。”孙华军称，弗迪电池重庆工厂只是刀片电池的全球首个工厂，随着产能的不断扩大，刀片电池将向整个新能源汽车行业开放共享，让行业和消费者受益，助力全球电动汽车发展步入新时代。
“今天，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。”孙华军自豪的说。可以看到，比亚迪刀片电池已经获得的各大厂商的一致认可。
电驹小编：
刀片电池被寄予的厚望远不止于比亚迪集团董事长兼总裁王传福所说，“引领全球动力电池重回正道”，还有望改写动力电池的未来，引领全球动力电池安全新高度。至于结果，恐怕就要等待，将搭载刀片电池的比亚迪汉EV的上市表现。这款车将不仅仅是对刀片电池市场化的检验，验证刀片电池的安全可靠、高性能，更是进一步巩固比亚迪全球新能源汽车领导者地位的试金石。这款比亚迪全新期间到底能带来多大惊喜，也请大家期待电驹小编的后续报道。
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