在磷酸铁锂以及三元锂电池的布局上，比亚迪是如何来规划的？

比亚迪当前全力注重于磷酸铁锂电池方向的研发，并且借助着比亚迪的全产业链这些年记载了很多关于磷酸铁锂电池的技术积累。从这次最新的比亚迪刀片电池依旧采用了磷酸铁锂来看，刀片电池突破了同类型电池的安全性能瓶颈。根据比亚迪官方公布的针刺测试视频来看，三元一电池在针刺的瞬间出现了剧烈的温度变化，表面温度迅速超过500度，最终引发了燃烧现象。

而比亚迪的刀片电池在被钢针刺穿后并没有产生明火和烟雾，表面的温度一直控制在30~60摄氏度区间范围内，这一测试也表明当前比亚迪多年的磷酸铁锂动力电池的研发方向是正确的。所以后续比亚迪对于刀片电池的布局会逐渐的推向它的全系列新能源汽车车型，并且积极的与其他新能源企业合作共同打造当前的新能源汽车安全围城。

比亚迪从现在开始才转入三元锂电池，是否意味着比亚迪的电池技术已经落后？

在磷酸铁锂以及三元锂电池的布局上，比亚迪是采取齐头并进的策略，如今随着刀片电池的横空出世，磷酸铁锂电池终于熬出头，后续将成为比亚迪在动力电池供给其他新能源汽车厂商的重大突破口。

电力电池作为新能源汽车的最核心组件，好比人类的心脏，直接关系着整车的安全性、续航和价格等一系列最核心问题。动力电池的技术路线刚开始也是多种多样，随着技术路线的逐渐成熟，动力电池演变为磷酸铁锂电池和三元锂电池的争夺。磷酸铁锂电池的优点是安全性高，寿命长，但是能量密度低，续航性有所不足；三元锂电池则完全相反，能量密度高且高续航，但是安全性很弱，在200摄氏度下就很容易发生自燃现象。按道理安全性更强的磷酸铁锂电池理应成为动力电池的主流，然而很多车企过度追求高续航里程和高能量密度，导致三元锂电池成为动力电池的技术主流，一度压着磷酸铁锂电池。

如今随着比亚迪刀片电池的一鸣惊人，其不仅在安全性上遥遥领先，更是在能力密度上做出突破，通过电池包专利技术，整车的空间利用率提高超60%，从而大幅提升了动力电池的能量密度，其续航性能丝毫不逊色于三元里电池，比如即将搭载刀片电池的比亚迪汉其续航里程能达到600公里。可以说如今的比亚迪电池兼具安全性和高续航性能，这无疑是新能源汽车动力电池的重大革命。

相信在刀片电池的带领下，改良后的磷酸铁锂电池将重新向三元里电池发起挑战，引领新的技术浪潮，而比亚迪也有望凭借刀片电池向动力电池的龙头发起冲击！

“硬刚”三元锂电池！比亚迪“刀片电池”究竟倒逼了谁？

汽车日报 张屹鹏

[ 行业] “将倒逼整个新能源汽车行业作出改变！”

面对标题中的问题，不久前刚刚当选《财富》(中文版)年度中国商人的比亚迪集团董事长兼总裁王传福，给出了十分霸气的答案。

比亚迪集团董事长兼总裁王传福

3月29日，比亚迪宣布推出“刀片电池”。在过去一段时间里引发行业大肆关注后，这个比亚迪引以为傲的电池技术终于有了正式“名分”。

“垂直整合是被逼出来的”、“将倒逼整个新能源汽车行业做出改变”、“把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”发布会上，让人眼花缭乱的特效抢到了镜头，却抢不过王传福口中一条条“金句”的风头。

“刀片电池”，这到底是什么？

简单而言可以用一句话来描述：“刀片电池”的很多电芯，既是能量体又是结构件，电池包内的空间利用率显著提升，在采用磷酸铁锂正极材料后，更高的产品稳定性和更低的故障率随之而来。

若精简为三个关键词，即“梁”、“蜂窝铝板”、“磷酸铁锂”。

首先，“刀片电池”之所以可以诞生，功劳簿里得写上“空间利用率概念”。众所周知，传统电池包是先将多个电芯组成模组，然后将多个模组结合在一起，便成了电池包。

这样的做法像把双刃剑，为了加强内部强度，传统电池包内包含有大量结构件，模组的重量高达几百公斤，电芯在电池包内部实际的空间占用率只有40%左右，专家们只能通过各种方法压缩模组的体积和重量，以增加系统能量密度，从而提升车辆续航里程。

比亚迪的研发人员非常清楚，结构件的作用是起到必要的固定和支撑作用，但如果不“去掉”模组和梁，改善空间利用率将变得非常困难。

于是，“刀片电池”内的电芯被固定在了梁上，从而摇身一变增加了一重结构件的身份。经过重新设计的电芯由于形状类似刀片，扁而长，所以将其取名为“刀片电池”。

省去了大量结构件后，相较传统的有模组电池包，“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上，体积能量密度得到增加，续航里程达到了高能量三元锂电池的同等水平。

对于电芯的新身份，比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙举了一个生动的例子，如果用两手握住一个刀片的两端，沿着较大的面进行弯折会很容易，但若换个角度立起来，弯折就变得非常困难。“一般传统的电池有4-5根梁，‘刀片电池’有100根电池/梁，由他们组成的电池堆强度会非常强。”

同时，“刀片电池”还借鉴了蜂窝铝板的原理，在电池堆的上下两面贴上了两片高强度板，结构强度得到了进一步提升。

但是要说明的是，相对于宁德时代的CTP无模组方案，比亚迪“刀片电池”的电芯经过了重新的设计，而宁德时代CTP则是在原有电芯规格不变的基础上进行创新。

除此之外还有一点很关键，即磷酸铁锂。

“刀片电池”的正极材料采用了磷酸铁锂，由于不含非常稀有的钴元素，磷酸铁锂电池的成本较三元锂电池更低，安全性也更高。但是一直以来，由于缺少活性更强的元素，磷酸铁锂电池的能量密度是一大短板，这也让其与三元锂电池的竞争中逐渐处于落后地位。

王传福对此没有进行掩饰，他坦言，“这两种路线之争，比亚迪一直坚持做的磷酸铁锂电池被三元锂电池抛在了身后，但我们从未放弃对磷酸铁锂电池的再研发，”作为比亚迪的掌门人，他多么希望能够完成对三元锂电池的逆袭。

由于空间利用率大幅提升，能量密度便有了保证，这让比亚迪可以安心的让磷酸铁锂正极材料完成回归。在何龙看来，磷酸铁锂电池具有放热启动温度高、放热慢（温升慢）、产热少、分解不释放氧气等特点。

凭何敢喊出“改变整个行业”？

不久前，一条关于“刀片电池”通过针刺穿透测试的视频出现在网络上。随着纯电动车起火事件频出，针刺穿透测试变成了一项非常必要的测试方式，且被行业内公认为对电池电芯安全性最为严苛的检测手段。这项测试的原理是，用一根3到8毫米的钢针将动力电池电芯刺穿，造成电芯内部的大面积短路。

很多三元锂电池在该测试下，会出现剧烈的温度变化，表面温度甚至会迅速超过500摄氏度，并发生极端的热失控。根据比亚迪的测试，即使是传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后，虽然无明火，但也会冒烟，表面温度会达到200~400摄氏度。

但是，比亚迪“刀片电池”在穿透后却无明火，无烟，电池表面的温度仅有30-60摄氏度左右，电池表面的鸡蛋无变化，仍处于可流动的液体状态。对此中国科学院院士欧阳明高分析称，“刀片电池的设计使得它在短路时产热少、散热快。”

另外，“刀片电池”还进行了挤压测试，从挤压到到断裂，“刀片电池”出现了冒烟但并未起火爆炸。而在炉温测试中，“刀片电池”被加热到390摄氏度未起火。在过充测试中三级保护全部失效的情况下，过充260%未出现起火爆炸。

所以，比亚迪的自信来源显而易见：安全。

有数据统计，如今新能源汽车起火案例中，约有58%的起火原因是因为电池起火。这样的大背景下，“刀片电池”给了比亚迪倒逼整个行业的机会。据王传福先生透露，“刀片电池”将率先在比亚迪汉上搭载应用，其他车型暂无规划。据悉，比亚迪汉将于今年三季度上市。

拔出的剑是“刀片电池”，拔剑的方式是开放。

3月16日，比亚迪宣布成立弗迪公司，分别是弗迪电池有限公司、弗迪视觉有限公司、弗迪科技有限公司、弗迪动力有限公司、弗迪模具有限公司。比亚迪希望，借此进一步加快新能源汽车核心零部件的对外销售。

“刀片电池”是弗迪电池成立后的第一款重量级产品，独立后其将拥有更多的自主权，无疑也会更有助于加快全球电动化的普及。“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。”何龙说道。

写在最后：

如果放在几年前，“刀片电池”的出现也许不会引发业内如此大的反响。时至今日，很多新能源车企在不约而同的“攀比”续航里程，这也导致了安全性被悄然移到了次要位置，行业的技术发展方向出现了偏离，“‘刀片电池’体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心，更有能力将引领全球动力电池技术路线重回正道。”王传福此言能否得到验证，接下来的开放程度、效果将是关键，但不可否认的是，无模组电池已成为动力电池新的重要发展趋势，磷酸铁锂正极材料也会随之逐步回归市场。

在和三元锂电池的路线之争中，比亚迪放出“刀片电池”的大招

在和三元锂电池多年的技术路线之争中，似乎已是“孤家寡人”的磷酸铁锂电池，又扬眉吐气了一把。

3月29日下午，比亚迪在深圳发布了新一代“刀片电池”，并宣布它已在旗下弗迪电池公司重庆工厂顺利量产下线。公司创始人兼董事长王传福亲自出马，他表示刀片电池的诞生，是对新能源行业忽视安全盲目追求续航里程的一种纠偏，将“重新定义行业安全标准”、“把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里抹掉。”

比亚迪董事长王传福

观看完比亚迪这场信心十足的发布会后，一位汽车媒体人士开玩笑地说：“明天宁德时代会跌停吗？”

一句玩笑之语，却点破了刀片电池诞生背后，比亚迪对其磷酸铁锂技术路线的执着，以及与三元锂电池技术路线的争夺。

何为刀片电池？

按照比亚迪的说法，“刀片电池本身并不是电池材料的创新，而是通过增大电芯的长度，把电池做成扁平的形状。扁平形状的刀片电池采用了无模组电池成组方式，将电池包整体空间利用率由过去的40%，提升到了60%，因此体积能量密度比过去增加了50%；此外，由于刀片电池的表面积更大，散热性能更好，从而更加的稳定安全。”

刀片电池外观图

弗迪电池董事长何龙介绍，传统电池包的生产流程是：电池单体组成模组，模组再排布在托盘上，组成电池包。从电池单体组成电池包，需要大量结构件进行连接和固定，这导致空间利用率只有40%。

刀片电池的做法则是将传统电池单体大幅拉长，长度可以做到2米，厚度为13.5毫米。同时，在刀片电池的侧脊面上安装高强度板，让刀片电池侧面可以承担支撑作用。这一系列设计可以让刀片电池跳过模组环节，直接组成电池包，从而提升空间利用率。“刀片电池既是能量体，又是结构件，可以成为直接支撑电池包的梁。”因此，相较传统电池包，刀片电池的体积利用率提升了50%以上，也就是说续航里程可提升50%以上，达到了高能量密度三元锂电池的同等水平。

简单而言，刀片电池仍然是磷酸铁锂电池的一种，但是它改造了电池包的设计与工艺，因此就具有了三元锂电池的高能量密度，又保持了磷酸铁锂电池的安全性。

而堪比三元锂电池能量密度的刀片电池，很快就被视为比亚迪和宁德时代三元锂电池的一种新抗衡。

比亚迪作为全球最大的磷酸铁锂电池制造商，想来“后起之秀”宁德时代的快速崛起是它心中一道“难言的伤”。

宁德时代成立于2011年，比1995年成立的比亚迪晚了16年。但是，根据2020年4月1日的收盘后股价，比亚迪（002594）A股总市值为1558亿元，宁德时代（300750）A股总市值为2658亿元。

数据显示，自2017年开始，宁德时代就已超出比亚迪的电池营收，成为“国内电池一哥”。

2018年宁德时代以21.18GWh装机量夺得全球动力电池装机量第一名，市场占有率达到21.9%；2019年国内动力电池装机量62.4GWh，宁德时代装机量达到32.3GWh，对应国内市占率为51.79%，稳坐第一。而同期的比亚迪拿下全国17%的市场份额，总销量10.76GWH，只有宁德时代市场份额的三分之一。

优势在哪里？

让宁德时代风生水起的，正是能量密度更高的三元锂电池。

新能源汽车所需的动力电池，长期存在三元锂电池和磷酸铁锂电池两条技术路线。在车企普遍追求高续航的当下，三元锂电池包的能量密度可以达到160wh/kg左右，而磷酸铁锂的系统能量密度普遍在110wh/kg左右，前者逐渐成为主流技术路线。

宁德时代也正是在这一趋势下突然崛起，成为全球各大车企争先合作的供货商。

但三元锂电池也不是没有短板。磷酸铁锂电池热失控温度普遍在500度以上，三元锂电池则低于300度，一些高镍电池热失控温度甚至低于200度，相比之下，磷酸铁锂电池在汽车高速行驶及快速充电过程中自燃风险较低，而近年来电动车多起起火、自燃事件的接连发生，似乎就体现出了三元锂电池技术路线的问题。

比亚迪刀片电池的发布会，更是紧盯住这一点。

比亚迪当天现场播放了两种电池接受针刺试验的视频，用钢针将动力电池电芯刺穿，造成电芯内部的大面积短路。在同样测试条件下，三元锂电池表面温度迅速超过500℃，并发生剧烈燃烧。而比亚迪“刀片电池”在穿透后无明火、无烟，电池表面的温度仅为30-60℃左右。

中国科学院院士欧阳明高对此评论称，刀片电池的散热面积更大，而且针刺短路的回路比较长，产热能力下降，因此电池热失控的影响更小。

何龙更是一针见血地指出，“针刺测试之前国家标准里有，后来因为很多三元电池通过不了，在国家标准里又拿掉了。”据悉，工信部在2019年初发布的《电动汽车用动力蓄电池安全要求》标准中表示，对于最为复杂和严苛的针刺试验，暂不执行。

这也让王传福在发布会上傲娇地表示，过去几年，由于能量密度相对较低，磷酸铁锂电池在新能源乘用车厂商盲目追求续航里程的攀比中，被三元锂电池所超越，因此刀片电池的诞生就是对行业的纠偏。

“对续航里程的攀比，转嫁到动力电池上，产生不切实际的追求，也让新能源车的安全口碑付出了惨重代价。”王传福说，现在要倒逼新能源车行业做出改变。

刀片电池就这样以“安天下”之势而出鞘。

劣势有没有？

只是，对它的质疑也并非没有。

正如比亚迪所承认的，外界质疑刀片电池只是改变了电池包的设计和工艺，本质仍是磷酸铁锂电池，不是一种革命性的创新，比亚迪对自己的宣传因此而显得过于高调了。

但是，在发布会上，欧阳明高的一种说明似乎正针对这一质疑而来。他说，动力电池有三个发展趋势，第一是在材料和体系方面创新，从有机液态电解质，到无机的固态电解质；第二是借助智能制造、回收和人工智能，发展智慧电池；第三，是在设计和产品工程方面创新，刀片电池正是其中代表。

不过，既然还是磷酸铁锂电池，虽然通过拉长等设计增加了能量密度，但是它还是无法改变其在抗低温方面的弱势。据了解，三元锂电池低温使用下限值为零下30度，相比磷酸铁锂电池低温下限值零下20度更有优势，同时在相同低温条件下，三元锂电池冬季衰减不到15%，磷酸铁锂电池衰减则高达30%以上。有分析称，这也是为什么比亚迪畅销南方，却很难在北方打开市场的关键所在。

理想汽车已确定与比亚迪进行业务合作，创始人李想在微博中评论称，磷酸铁锂电池在低温下的性能表现依然是短板，而且磷酸铁锂电池的电压测量不够稳定，会扰乱控制策略，因此，对增程式电动车和插电混动车型也是个挑战，“刀片和铁锂最适合的还是中、低端的BEV（纯电动车），以及南方的运营车辆。”

王传福透露，刀片电池只在比亚迪汉纯电车型搭载应用，其他车型暂无规划。首款搭载刀片电池的车型是比亚迪王朝系列的汉EV，其综合工况下的续航里程达到605公里，百公里加速3.9秒。

仅从这两项数据来看，与国产特斯拉长续航版Model 3不相上下。

电池装机量早几年已被宁德时代领先，新能源车全球销量第一的位置也在去年被特斯拉超越，刀片电池能帮助比亚迪重新夺回曾经属于自己的位置吗？

“现在大家所知道的几乎所有品牌，都在和比亚迪谈刀片电池的技术合作。”何龙在发布会上这样透露。

值得一提的是，在磷酸铁锂这条比亚迪积淀深厚的技术路线上，宁德时代也没有放弃。它在去年9月的法拉克福车展上发布了CTP（Cell to pack）技术，分析称，这一技术与比亚迪刀片电池的思路相似，都是跳过模组，由电池单体直接成组电池包，路透社的报道称，宁德时代的磷酸铁锂CTP方案将在7月开始向特斯拉供应。

全系“佩刀”的比亚迪背后，磷酸铁锂电池试图反超三元锂电池

澎湃新闻记者 栾锴韬

从去年推出至今，比亚迪刀片电池的热度一直维持在高位，这也让比亚迪几乎靠着一己之力带动了磷酸铁锂电池行业的前行。

今年一季度，磷酸铁锂材料的价格上涨了29.73%，近三成的涨幅也能从侧面证明刀片电池需求的增加。

需求的增加，自然是来自搭载刀片电池车型的增加。

4月7日，在一场浩大的发布会上，比亚迪宣布旗下全部电动车型均将搭载刀片电池，并发布了换装刀片电池的2021款唐EV、秦PLUS EV、宋PLUS EV、2021款e2四款新车。同时，比亚迪还宣布将全面启用针刺测试作为企业标准。

其实，比起新车的发布，全面启用针刺测试作为企业标准，才是比亚迪这次发布会的重点。从比亚迪董事长王传福亲自站台、说出“安全，才是电动车最大的豪华”这句话，不难看出比亚迪反复对外传递一个重要的信号：刀片电池更加安全。

从刀片电池诞生的第一天开始，王传福的比亚迪就在以“安全性”为卖点对外宣传刀片电池。虽然从电池特性来讲，刀片电池所采用的磷酸铁锂电池在能量密度、低温容量方面不及成本更高的三元锂电池，因此在“续航里程”和“低温环境表现”方面略有劣势，但在耐久性、成本控制、耐高温和安全性方面，磷酸铁锂电池则更有优势。尤其是快速充电时更加稳定和受撞击时不会出现爆炸风险这两点，几乎成了磷酸特锂电池的“杀手锏”，这些优良的特性也促使比亚迪进一步坚定了走磷酸铁锂电池路线。

而为了进一步加深大家对动力电池安全性的认识，在发布会上，王传福给出了一个大胆又真实的假设：随着未来新能源车渗透率的逐步提升，搭载锂电池的新能源车出现交通事故的概率也会随之增加，如果在发生严重交通事故时出现车门变形无法打开的现象，且“动力电池的稳定性不高、出现燃烧放热的现象，后果将不堪设想”。从近年来层出不穷的电动汽车自燃事件来看，王传福的这种假设不无道理。

而市场的选择，更给与比亚迪更大的信心。

据中国汽车工业协会和前瞻产业研究院数据显示，去年全年，三元锂电池共计装车38.9GWh，占比61.1%，累计下降4.1%；磷酸铁锂电池装机24.4GWh，占比38.3%，累计增长20.6%。

但在去年12月，国内动力电池装车量13GWh，同比增长33.4%，其中，三元锂电池共计装车6GWh，同比增长24.9%，磷酸铁锂电池共计装车6.9GWh，同比上升45.5%，实现了对三元锂电池的反超。

磷酸铁锂电池装车量的大幅提升，离不开以比亚迪汉为代表的搭载刀片电池车型的热销。

从去年上市至今，比亚迪汉的销量已经逐步稳定在月均万辆的水平，作为一款售价超过20万元的自主品牌大型轿车，能取得这样的成绩并不多见。

在本次发布会上，比亚迪还首次披露了“重卡碾压测试”，测试人员随机取下一辆汉EV的电池包，在经过46吨重卡碾压之后，该电池包不仅安然无恙，而且装回原车之后，汉EV依旧能够正常驾驶。虽然这是比亚迪“自创”的测试项目，实际压在电池上的轴重也并不是完整的46吨（预估不超过20吨），但已能看出刀片电池在结构强度和抗碰撞方面的底气。

对于刀片电池，王传福也不无自豪地称：“刀片电池发布后，几乎每一个你能想到的汽车品牌，都在与弗迪电池洽谈合作。”此外，他还表示目前刀片电池产能正在快速爬坡，并将于今年下半年开始向全行业外供。

虽然目前公开的合作方只有红旗品牌，但“未来大家将能见到刀片电池，陆续搭载在国内外各主流品牌的新能源汽车上。”

4月2日，比亚迪汽车销售有限公司副总经理李云飞就表示，不排除通过弗迪电池上市来加速业务扩张的可能性。

把电池卖给广大想造车的企业，无疑是一门好生意，但受限于磷酸铁锂电池本身的特性，在不大幅增加电池重量的前提下，目前难以更大程度上提高续航里程。

不过，比亚迪显然对刀片电池的未来充满了信心。

根据官方资料显示，目前比亚迪弗迪电池共有包括重庆、深圳、西安、青海、长沙和贵阳六大生产基地，其中弗迪电池重庆工厂是刀片电池全球首家工厂，产能已达到20GWh；长沙工厂首条刀片电池生产线也在2020年底正式投产，设计年产能20GWh；此外，投资60亿元的蚌埠弗迪项目已经开工建设，一期规划年产能为10GWh；贵阳工厂也会于2012年投产。按照比亚迪的规划，预计2021年底刀片电池总产能将达到75GWh，2022年底产能或将进一步攀升至100GWh。

责任编辑：陈华

校对：丁晓