虽然之前已经看过相关视频，虽然观测室和实验室之间隔着厚厚的防护玻璃，但钢针刺入电芯的瞬间，剧烈的爆燃还是让现场所有人都吓了一跳。
受测的只是一个电芯（电量是440Wh），倘若是100个甚至150个这样的电芯堆在一起，那将是怎样的场面？！那一刻，我替所有开电动车的人都捏了一把汗。一个多小时后，同样的实验又进行了一次。这次受测电池换成了比亚迪最新研发的“刀片电池”，电芯电量相当（443Wh），钢针刺入电芯，肉眼看来似乎什么都没有发生，不仅没有起火，甚至连烟都没有，和之前的三元锂电池的针刺实验，形成了鲜明对比。![]()
这次针刺对比实验使用的“刀片电池”和三元锂电池电芯。
日前，弗迪电池邀请全国媒体参观了其新近建成投产的重庆工厂，而亲眼见证三元锂电池和“刀片电池”的针刺实验对比，成为整个过程大家印象最为深刻的环节。对于汽车动力电池而言，能量密度、充电时间、循环寿命、制造成本都很重要，但是毫无疑问，最重要的始终是安全。目前，磷酸铁锂和三元锂是最主流的两种汽车动力电池，三元锂电池最主要的优势是能量密度大，此外在大倍率充电、低温性能上也较前者有优势；但磷酸铁锂在循环寿命和成本上更有优势，而在安全性上对三元材料更有着压倒性的优势。三元材料在200℃左右就会分解，并且同时会释放出氧气，所以在针刺实验中会造成与炸药类似的爆燃。我们在多起电动车起火事故中已经看到，各种原因导致的电池热失控之后，车辆会迅速爆燃，倘若车里有人，乘员根本来不及逃生。去年发生在上海的特斯拉爆燃事故，从冒烟到爆燃只有短短5秒时间（下图）！正是因为这个原因，三元锂电池一度在大巴上被禁用。如果说三元锂电池的热失控过程像火药被点燃，那么磷酸铁锂的燃烧过程就像煤，磷酸铁锂热稳定性好，700℃才会发生分解，而且分解过程不会释放氧气，所以即使是针刺实验这种极端情况下，普通的磷酸铁锂电池也只会冒烟，而没有起火。网上看到一个说法——从电池包整个系统的安全设计角度，三元锂电池的挑战是磷酸铁锂电池的十倍以上！“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。那为何三元材料还是迅速超过磷酸铁锂，成为当前行业最主流的汽车动力电池？2019年我国国产动力电池总销量75.64GWh，其中三元电池销量为52.97GWh，占比超70%；磷酸铁锂电池仅为20.59GWh，占比只有27%。![]()
2019年，国产三元锂电池销量占比超70%，磷酸铁锂电池仅占27%。
一个重要原因是消费者过度追求高续航里程，而作为“指挥棒”的产业政策则过度追求动力电池的高能量密度，新能源车的补贴额度和电池能量密度、续航里程直接挂钩。因此，虽然普通的磷酸铁锂电池有诸般好处，但是因为相对三元锂电池在能量密度上的较大劣势，而逐渐被众多电动车所弃用，甚至连一直坚持磷酸铁锂路线的比亚迪也不得不在自己的乘用车上越来越多地采用三元电池，目前比亚迪唐、宋、秦、元等主力纯电动乘用车型上，使用的都已经是三元锂电池。![]()
目前，三元电池单体能量密度已经普遍可以达到240Wh/kg以上，而磷酸铁锂电池单体主流仍在150Wh/kg左右。因此，连比亚迪的多款纯电车型，目前使用的也是三元锂电池。
但是，屡屡发生的电动车自燃甚至是爆炸事故，让所有真正致力于电动车行业健康发展的人，都不得不认真思考电池安全问题的破解之道。这种破解显然不能单单依靠更坚固的外壳、更好的冷却系统、更先进的电池控制逻辑。解铃还须系铃人，提升电芯本身的安全性才是根本的解决之道——没有电芯的安全提升，就谈不上电池系统的安全。![]()
频频发生的电动车自燃，迫使行业必须真正解决动力电池的安全问题。
“刀片电池”其实还是磷酸铁锂电池，只是和普通电芯相比，它更长、更薄，电芯单体长96厘米、宽9厘米、高1.35厘米，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，在成组时，电池包里不再需要“电池模组”和梁，大大减少了电池包的零件数量，提高了电池包的体积利用率。“刀片电池”通过一系列结构创新，实现了电池包的超级强度，大幅提升了电池包的安全性能，同时，电池包的体积利用率也提升了50%以上。![]()
由“刀片电池”（右）和普通电池构成的电池包相比，零件数量减少了40%，体积利用率提升了50%。
因此，虽然电池单体的能量密度仍然低于三元电池，但是电池包的能量密度——尤其是体积能量密度——却达到了三元锂电池的同等水平。据悉，首款搭载“刀片电池”的比亚迪汉EV，综合工况下的续航里程达到了605公里，未来通过材料的创新升级，续航可进一步提高到700~800公里。![]()
“刀片电池”将首先搭载在比亚迪汉EV车型上。比亚迪表示，这款EV的综合工况续航里程将达到605公里。不仅如此，“刀片电池”出色的放电性能支持汉3.9秒“破百”，循环充放电寿命达3000次以上，综合性能全方位碾压目前的三元锂电池。
在体积能量密度大幅提升到和三元锂电池相当的情况下，“刀片电池”由于扁而长的独特结构，内部短路造成的热扩散路径更长，热量集聚效应更慢，因此也比普通块状磷酸铁锂电池更加安全。![]()
针刺实验中，“刀片电池”的安全性不仅明显优于三元电池，也优于普通块状磷酸铁锂电池。
对电动车而言，重要的不是电芯单体而是电池包的系统能量密度，“刀片电池”让系统能量密度达到了三元锂电池相同的水平，同时安全性提高了10倍，循环寿命提高了1倍以上（80%电量保持率），“刀片电池”堪称是动力电池领域的一次革命性突破！![]()
80%容量保持率的循环寿命，“刀片电池”可达5000次以上，而三元电池仅为2000余次。
随着“刀片电池”的问世，比亚迪也加快了电池业务独立运营、分拆上市的步伐。比亚迪总裁王传福此前多次透露，将在合适时候进行比亚迪电池的IPO，最新消息是，比亚迪电池板块预计将于2022年左右独立上市。![]()
在弗迪电池重庆工厂的宣传板上，我们看到了这样的内容：“设计产能20GWh，……年产值超过200亿元”。据此可估算出“刀片电池”的出厂价应为1元/Wh左右。
于2019年5月5日注册完成的弗迪电池有限公司，正是比亚迪电池业务板块的新主体，其前身就是比亚迪锂电池有限公司。目前弗迪电池已投产的电池产能达到40GWh，到2022年含规划在建的电池总产能将达到100GWh！“刀片电池”+电池业务独立运营，这是比亚迪改变中国动力电池乃至于世界新能源车市场格局的一场“阳谋”。![]()
到2022年，比亚迪动力电池产能（含建设中）将达到100GWh，毫无疑问，这将极大改变中国动力电池市场格局。
(本文仅为作者个人观点，不代表DearAuto立场。) 
