刀片电池是固态电池吗？

比亚迪的刀片电池相对于传统电池而言，电芯更趋向于扁平化的设计，外形更像刀片。虽然它本质上也是磷酸铁锂电池，但是相对于普通的磷酸铁锂电池而言，它却更具有优势。甚至可以说，它是磷酸铁锂电池里的超强版，更算的上是当今市场上非常理想的新能源汽车电池。

而它被定义为刀片电池，其实跟它的“刀片”电池专利技术脱不了干系，这项技术使普通电池包体积比能量密度有了大幅度的提高，就连续航能力和安全性在市场上都更具有竞争力。

除此之外，刀片电池还跳过了繁琐且占空间的模组组装步骤，大幅度的提高了体积利用率，改进电池性能。可以说，这款电池是很占据优势的。

刀片电池是固态电池吗？

首先是外形其次是它所具备的优势，无论是从哪方面讲，它都是当之无愧的刀片电池。因为它外形呈现刀片形式，相对于其他电池而言体积都小了很多，这对空间的利用率是具有很大的优势。相对于市场的其他电池，都算的上是非常理想了。

“刀片电池”属于磷酸铁锂电池，比亚迪瞄准的市场到底在哪里？

前一段时间，除了特斯拉的股票大增之外，其实比亚迪的股票同样急速增长，其中很大的原因是因为比亚迪“刀片电池”的诞生，要说新能源电动汽车的心脏，莫过于动力电池，同时，市场上的电动车采用的是化学电池，这种主流的化学电池主要是由磷酸铁锂和三元锂电池两大技术方向主导，而比亚迪一贯以来采用的都是磷酸铁锂电池，包括还未上市的比亚迪汉EV搭载的“刀片电池”也是属于磷酸铁锂电池，那么，为什么比亚迪这么热衷于使用磷酸铁锂电池？磷酸铁锂电池和三元锂电池又有什么不同之处？

事实上，在新能源汽车领域，政府补贴是非常重要的，不论是采用三元锂电池，抑或是采用磷酸铁锂电池，都能得到补贴，但是这两种电池的成本是不同的，据数据表明，2019年三元锂电池电芯市场报价在0.9元/Wh左右，而磷酸铁锂电池电芯的报价在0.7元/Wh左右，也就是说磷酸铁锂电池的成本要更低一些，因为，磷酸铁锂不含有钴等贵重元素，原材料价格相对来说比较低，而且，就以400km和250km的续驶里程为例子，磷酸铁锂综合下来的成本能比三元锂电池的成本分别低5600和3500元，低成本是磷酸铁锂的一大优点，比亚迪看中这一点也是情理之中。

但是，比亚迪仅仅是看中成本这一点吗？小编觉得并不全是，更多地考虑到磷酸铁锂电池的安全性。磷酸铁锂还有更重要的特点，那就是安全和更长的使用寿命，近些年，频繁发生电动汽车自燃或者撞车导致电池着火等现象，让不少消费者对电池技术怀有质疑的态度，这也是比亚迪选择磷酸铁锂的主要原因之一，磷酸铁锂相对三元锂电池来说，稳定性更强，虽然这两种电池达到一定温度时都会发生分解，但三元锂电池材料在200度左右会发生分解，而磷酸铁锂材料则在800度左右，因此，我们能看到不少搭载三元锂电池的纯电动车在猛烈的碰撞后更容易发生爆炸，不过，要注意的是，这只是单独针对提到的材料而言的，对于已经成品电池来说，还是能通过BMS系统等措施控制在发生意外时切断电源避免着火等隐患问题，能够大大降低安全隐患，因此，消费者也不必太过担心这个问题。

如此看来，磷酸铁锂电池就更具优势？其实并不是，我们知道，纯电动汽车除了安全性之外，续驶里程也是非常重要的一个因素，而能量密度的大小是可以决定续驶里程的，磷酸铁锂电池的能量密度是比三元锂电池小的，根据相关信息，比亚迪“刀片电池”的能量密度为140Wh/kg，而三元锂电池的能量密度基本能达到240Wh/kg，虽然这些年来，电池技术不断地提高，就比如像“刀片电池”通过把大电芯阵列排布在一起，像“刀片”一样插在电池包里面的工艺，能够提升了能量密度，保证了与三元锂电池有几乎同等的竞争续驶里程，但是，三元锂电池比磷酸铁锂电池更具改进希望，三元锂电池更加有希望使能量密度提升到更高，这也是为什么现在更多的企业采用三元锂电池应用在新能源汽车市场，而磷酸铁锂电池大多只应用在客车上的原因。

而且，磷酸铁锂电池还有一个比较严峻的问题，目前磷酸铁锂电池抗低温性较差，低温下限值是零下20度，而三元锂电池抗低温性相对更具优势，下限值达到零下30度，在相同的低温条件下，三元锂电池冬季衰减不到15%，更能够适应我国复杂的环境，也就是说，磷酸铁锂电池无法在像东北等低温地区高效使用，电池充放电次循环次数会大打折扣，三元锂电池面对低温环境更具优势。可是，比亚迪一直以来都是采用磷酸铁锂电池，而且在备受瞩目的比亚迪汉上依然搭载磷酸铁锂电池，是不是也就意味着比亚迪相当于放弃东北市场，因为，比亚迪不可能不知道磷酸铁锂的劣势，从目前比亚迪推出的“刀片电池”的策略来说，比亚迪其实相当于放弃东北市场，比亚迪汉EV的主战争依然是在南方地区。

不过，是不是意味着比亚迪完完全全就放弃东北市场呢？其实并不然，对于比亚迪来说，也许是短暂的，补贴的退坡让新能源汽车领域面临着重大的挑战，而此时比亚迪选择磷酸铁锂电池能减少一定的成本，度过这个关键时刻后，也许也会研究三元锂电池，或者继续提升磷酸铁锂电池的抗低温性以及能量密度，同样地，东北市场对于每一个新能源造车企业来说都应该去争夺的市场，这也是新能源汽车前进的标志。

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磷酸铁锂电池的春天，电池安全有保证 浅析比亚迪“刀片电池”

文：汽车日报 车轶

[汽车日报 产品] 随着最新一批工信部申报图的流出，我们也获得了比亚迪旗下全新中大型轿车——汉EV/DM的车型申报图，这台在2019年上海车展就曾爆出要正式亮相的全新轿车，在当时吸引了不少人们的眼球。不过这次更火的却不是比亚迪汉，而是它搭载的动力电池。

全新的电池组被命名为“刀片电池”，电芯材料依旧为磷酸铁锂，但是在这套电池组的加成下比亚迪汉的最大续航里程可以达到600公里。大家都知道，磷酸铁锂电池最终未成为各大民用新能源车企追逐对象的主要原因，就是因为电池的能量密度较三元锂电池相比更低，无法满足高续航的需求。

对于磷酸铁锂电池大家都不陌生，相比三元锂电池，它在价格、安全性与动力电池衰减控制方面都有着更大的优势。2019年三元锂电池的市场行情大概是1000元/千瓦时，而磷酸铁锂电池的市场行情差不多是680元/千瓦时，我们以一组50千瓦时的电池包为例，磷酸铁锂电池会比三元锂电池的便宜1.5万元左右，而这个电池成本的下降会直观的体现在车辆售价上。

而此次比亚迪汉的综合续航里程可达600公里，是否意味着比亚迪真的突破了磷酸铁锂电池的技术瓶颈呢？毕竟在电池发布后，比亚迪的股价疯涨了两天。本着技术宅的本心，对这套“神秘”的动力电池我们一探究竟。

由于目前大部分的技术资料处于保密阶段，我们只能从国家知识产权局的发明专利寻找到一些蛛丝马迹。比亚迪对外宣称“刀片电池”拥有300多项核心专利，经过我们的搜寻后我们锁定了其中的三项关键性的专利技术。

从CN110165118B这项专利我们可以了解到，“刀片电池”内的电芯尺寸为435-905毫米，结合比亚迪自家的纯电平台，比亚迪能够根据自身产品的需求灵活的调整电芯的尺寸，甚至可以更具电芯的尺寸来设计最佳的纯电平台。

电芯可以采用串联与并联两种方案，串联方案里每个电芯之间设置有隔板，类似于蜂巢，空腔内有专用的电解液注射通道，这一点上与传统的动力电池组并没有“革命性”的改变，依旧属于化学电池组。

与传统的圆柱形电芯相比，比亚迪的刀片电池长度更大，电池间的物理连接更少，这对于电池的散热性能有着至关重要的影响因素。而磷酸铁锂铁锂材料的分解温度在800℃左右，远高于三元锂材料的200℃，这无疑对提高了新能源汽车在电池安全性能上的保障。

比亚迪的这套长电芯技术可以将电池组内寸土寸金的空间利用到极致，传统的三元锂电池采用圆柱形电池，通过电池的排列形成电池模组。电池模组的端板，侧板，电池包内部的连接都会降低空间利用率，而“刀片电池”则进一步的提升了空间利用率，达到高续航的目的。

实际上，这已经不是比亚迪第一次宣布要提高采用磷酸铁锂电池的续航能力了。早在2018年比亚迪就对外表示将提升磷酸铁锂电池的能量密度至180瓦时/公斤，而此次另辟蹊径从空间上下手提升能量密度也不得不佩服比亚迪研发人员的脑洞。不过至于将“刀片电池”宣传为电池领域的技术革命，确实为时过早。

比亚迪“刀片电池”浮出水面，能量密度低于竞品？

传闻中的“刀片电池”终于浮出水面。

近日，工信部官网公布了最新一批新能源汽车推广目录（下称“目录”），其中由比亚迪汽车工业有限公司生产的比亚迪牌7009BEV1纯电动轿车位列其中，而据第一财经记者多方核实，该款汽车正是首个搭载“刀片电池”的比亚迪汉EV纯电动轿车。

此前，在中国电动汽车百人会论坛（2020）期间，比亚迪董事长王传福透露，比亚迪“汉”将是全球首款搭载“刀片电池”的车型，该车型有望于今年6月上市。

根据目录显示，汉EV车型根据配置不同，提供单电机与双电机两种续航版本，双电机版本的最高NEDC工况法续航达605公里，其适用的电池系统能量密度为140Wh/kg，而该数值略低于此前宁德时代发布并于去年投入生产的NCM811（高镍电池）的最高包体能量密度达到180Wh/kg，也低于LG化学、松下电机等海外主流电池生产商主推产品的最高系统能量密度150~180Wh/kg。

一直以来，比亚迪新能源汽车的动力电池供应自给自足，因此其电池出货量规模被宁德时代赶超。2018年，宁德时代在电池出货量是比亚迪的两倍，目前，两者差距进一步拉大。由此，“刀片电池”被外界期待成为比亚迪赶超竞争对手的重要利器。

根据比亚迪官方资料及相关专利显示，所谓刀片电池，事实上是一种比亚迪开发的长度大于0.6m的大电芯，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的一种电池设计工艺，因此取名为“刀片电池”。王传福曾透露，新一代“刀片电池”通过将电芯进行扁平化设计，不仅能够使单位体积能量密度比传统铁锂电池将提升50%，还能够使整车电池寿命可打8年120万公里以上，并计划在未来两年内规划单体能量密度提升至180Wh/kg，系统能量密度提升至160Wh/kg，由此下降单位生产成本30%。

“刀片电池”正备受争议。从目前的能量密度数据来看，刀片电池数值相较于宁德时代等企业主推的“NCM811”电池组与CTP（电芯直接集成到电池包）技术的结合有一定的差异。这是否意味着在业内一度盛传的“刀片电池”就不如竞品？

中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教向第一财经记者表示，这需要从两家公司的不同技术方式来考量，目前大多数主流电池厂采用的是“三元锂电池”，而比亚迪的“刀片电池”则属于磷酸铁锂电池，两者材料完全不同，其所具有的特征也不同。

于清教称，从总体来看，磷酸锂电池在电动车推广初期使用频率较高，其具有成本较低、寿命较长等特点，且由于磷酸锂电池的失控温度较高，因此材料层面安全性能较高，目前主要用于使用环境较为复杂的商用车上；而三元锂电池在能量密度方面占据优势，此外近年来日韩动力电池企业纷纷争夺中国市场，也导致国内动力电池企业的压力增大，因此两种不同技术路线间，为了弥补自身的劣势的努力也在持续。

根据中国化学与物理电源行业协会的数据显示，目前国内三元锂电池电芯报价约在0.9元/Wh左右，磷酸铁锂电池则在0.7元/Wh左右，而根据动力电池市场调研机构SNEResearch的数据显示，LG化学及SKI的每千瓦时方型电池成本相较于中国本土企业的成本所需低10%左右。为此，宁德时代在2019法兰克福车展上推出CTP（电芯直接集成到电池包）技术，省去了模组组装环节，目标将能量密度将提升10%~15%，预计成本降低约30%。

汽车行业分析师张强认为，在目前补贴明显下滑的市场背景下来看，成本自然成为各大车企必须要考虑的话题，可通过降低电池生产成本以及通过提高能量密度及续航里程来增值其产品两种途径。根据比亚迪及宁德时代两家企业给出的目标，都给出了降低30%的成本的目标，而比亚迪的刀片电池的价值在于将搭载磷酸铁锂电池的汽车续航里程提升至与三元锂电池可以竞争的水平，而这主要依赖于通过刀片扁平化的电池组设计，使电池包内塞进更多刀片电池来实现。

对于上述能量密度的争议，比亚迪销售公司总经理赵长江在其社交网站发文称，刀片电池采用的GCTP（电芯到电池包）技术，提高了继承效率，技术省去了多个软硬件的流程，因此可以使节省的成本更为乐观，这也可能导致汉EV的性价比进一步提高。

不过，张强也认为，对于刀片电池来讲，除了应当解决能量密度的考验以外，在产品设计层面及安全层面，都没有成熟的案例作为参考。另外，目前的磷酸锂铁电池的使用温度范围较低，例如低温限值只有零下20度，这也就意味着在北方地区的冬天，这辆车的适用范围严格受到限值，这对于一辆在中国这样复杂环境运行的汽车来讲，是一个缺陷。

此外，广汽新能源技术中心副部长刘太刚表示，目前无论是宁德时代还是比亚迪，在面对大众MEB平台所支撑的LG软包590模组等外资动力电池企业的压力较大，尤其是LG化学为代表的590软包模组技术工艺难度较高，以广汽新能源推出的Aion LX为例，其搭载的590模组可以使最高系统能量密度达180Wh/kg，模组的高度集成使单位成本有所下降，目前国内动力电池企业还无法完全实现。

刘太刚认为，无论是刀片电池的集成模式，还是宁德时代的CTP，都是模组高度集成的两种不同技术方式，目前来看，两种技术路线都需要有一段路要走。