為了刀片電池，三月二十九日比亞迪專門召開了名為刀片電池出鞘安天下的線上公布會，王傳福更是親自坐鎮(zhèn)，可見其重視程度。據(jù)官方稱，這是一款凝結(jié)了比亞迪在動力鋰電池領(lǐng)域近二十年研發(fā)和應(yīng)用相關(guān)經(jīng)驗，集成比亞迪從電池原材料制取到動力鋰電池包制造全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢的明星產(chǎn)品。

公布會的內(nèi)容很緊湊，但核心是公布了三種不同動力鋰電池的針刺試驗結(jié)果。實驗用三根鋼針對三種充滿電的動力鋰電池進行穿刺實驗，結(jié)果是三元鋰離子電池瞬間劇烈燃燒，表面溫度超過500℃；傳統(tǒng)的塊狀磷酸鐵鋰離子電池在經(jīng)過短暫的反應(yīng)時間后，也出現(xiàn)了濃煙，雖沒出現(xiàn)明火，但表面溫度也升高至200℃-400℃；而比亞迪最新研發(fā)的刀片電池，幾乎沒有任何反應(yīng)，表面溫度測試后在30℃-60℃。

這個實驗告訴我們，刀片電池的核心競爭力是什么？安全。刀片電池只是通過它的形狀取得名字，它的本質(zhì)依舊是磷酸鐵鋰離子電池，相比于三元鋰離子電池，磷酸鐵鋰材電池的熱失控發(fā)生在800攝氏度左右，三元電池的熱失控溫度在200攝氏度。刀片電池呢，使得原本就在安全性上就比三元鋰離子電池更出色的磷酸鐵鋰離子電池，通過結(jié)構(gòu)的改變，新增了散熱面積，短路之后回路更長，不易聚集熱量，讓安全性又進一步提升。但磷酸鐵鋰也相應(yīng)有短板，就是能量密度低。所以一般磷酸鐵鋰都用在不缺空間的商用車上，比如純電大巴。這里插一句題外話，比亞迪純電大巴和特種作業(yè)車輛遠銷世界各地，至今一直保持了0電池事故。這也側(cè)面說明了磷酸鐵鋰材料電池的穩(wěn)定性。

（NCM為三元電池LFP為磷酸鐵鋰離子電池）

磷酸鐵鋰離子電池更安全，在新能源領(lǐng)域可以說人盡皆知。但我們看上圖，為外媒的電池裝配量預(yù)測圖，三元電池（該圖示為鎳鈷錳三元電池）的裝配量和上升量都要碾壓磷酸鐵鋰離子電池。究其原因，還是因為它的短板：能量密度低。現(xiàn)在大家都更關(guān)注續(xù)航里程，所以三元電池成為了市場的主流。

比亞迪怎么解決能量密度低的問題？

問題來了，比亞迪漢的NEDC工況續(xù)航里程可是超過了600km，說好的能量密度低呢？這一點不像能量密度低的樣子啊？這要說到刀片電池的另一個優(yōu)勢了：高度集成化。

之前的純電動汽車，大多都是電芯組成模組，模組再集成為電池包。比亞迪將電芯直接組成電池包（CelltoPack），沒有了模組，進一步新增集成化。此外，由于刀片電池形狀的特殊性和材料的穩(wěn)定性，密集排布的刀片電池可以充當(dāng)簡單的結(jié)構(gòu)件，進一步提升空間利用率。得益于這兩項技術(shù)，刀片電池的空間利用率由原來傳統(tǒng)電池的40%提升到60%。簡單來說，就是能量密度不夠，我們通過塞入更多電池來湊。

為何不做一整塊大電池？那不就更省空間了？

我們可以看到，三元鋰離子電池的單體都做的比較小，這也是因為熱失控特性比較明顯的原因。

相較三元鋰離子電池，磷酸鐵鋰離子電池由于幾乎無熱失控的特性（熱失控溫度超過800度），電池材料特性也相對安全，所以能做大尺寸的電芯。但這里的大是相對的，電芯不可能做的毫無顧忌的大。重要有三個原因：

1、由于電流疊加原理，鋰離子電池極耳附近是電流疊加的匯集點，這會使大單體電池級板的各處電流密度不均勻，進而局部溫度過高。

2、電池在工作中，中心位置的溫度是很高的，電池體積越大，由內(nèi)到外的溫度梯度就越大，內(nèi)外溫差越大，因此根據(jù)熱力學(xué)第二定律，外部電池溫度相同的情況下，大容量電池的內(nèi)部中心溫度會很高。

3、電池內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)發(fā)生變化會導(dǎo)致體積變化，電池體積越大，極板變形就越厲害，引起電流的不均勻變化。

未來是三元還是磷酸鐵鋰的天下？

NCM能量密度的不斷提高，材料的熱穩(wěn)定性會越來越差

就目前來看，人們追求高續(xù)航的腳步短時間內(nèi)不會停歇，這也就意味著三元鋰離子電池在很長時間內(nèi)，或許仍然是眾多新能源車型的首選。而且就近年來的趨勢可以看出，高鎳三元材料由于在比能量上有更大的優(yōu)勢，成為了更多廠商追逐的對象。從333、532，到622，再到811（鎳、鈷、錳三者的比例），三元材料高鎳進程根本停不下來。但隨著NCM能量密度的不斷提高，材料的熱穩(wěn)定性會越來越差，從上面的圖例就可以看出。在我們追逐高比能量的同時，安全性也不容忽視。據(jù)專家介紹，三元高鎳材料的安全性或許可以通過材料改性、表面包覆和調(diào)整電解液等方式來解決。我們也期待三元電池領(lǐng)域能有刀片電池這種創(chuàng)新型電池的出現(xiàn)。

總結(jié)：人們對續(xù)航里程的追求是永無止境的，也正是因為這一剛性需求，安全性沒那么牢靠（只是相對磷酸鐵鋰而言）的三元鋰離子電池，成為了毫無爭議的主流。但刀片電池的出現(xiàn)，似乎刷新了人們的認知。一個兼顧續(xù)航里程和安全性的電池，讓現(xiàn)階段的香餑餑三元鋰離子電池黯然失色。當(dāng)然了，我們很樂于看到電池行業(yè)能有這般創(chuàng)新的想法，同時也期待真正革命的到來。比如無鈷電池和固態(tài)電池，或許在不遠的未來等著我們呢。