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。

刀片电池有多强？比亚迪：可充放电3000次，行驶120万公里

6月27日消息，比亚迪在互动平台上回复投资者问题时表示，“刀片电池可充放电3000吃以上，行驶120万公里”。一直以来大家都知道比亚迪刀片电池很强，但真正了解到其使用寿命，还是不得不感慨：比亚迪真牛。

（图源：深交所互动易平台）

按照以前的汽车强制报废标准，私家车使用年限超过15年，或行驶里程超过60万公里，就需要申请报废。比亚迪刀片电池能行驶120万公里，比报废标准还多出一倍，使用寿命真的特别长。即便你每年能开6万公里，也大概需要20年才能把电池跑废了。

刀片电池和DM-i超级混动技术作为比亚迪两大核心技术，帮助比亚迪在国内新能源汽车市场一路高歌猛进，并坐稳老大位置。其中，DM-i混动发电机入选了清华汽车系教材，并荣登教材封面。比亚迪官方发布的一段发电机拆解视频，更是引来16万人的围观。

（图源：比亚迪官方）

刀片电池的表现同样出众，它成功通过了国内最严苛的“针刺测试”，官方更是喊出刀片电池永不起火自燃的口号，安全性绝对属于国内一流的水准。此外，电池模组采用蜂窝“三明治”结构设计，实现更高的刚度和强度，带来更强的防撞性和碾压性能。在最新的海豹身上，比亚迪通过CTC技术将电池与车身融合，进一步加强电池的安全性，打造出“撞不断的电动汽车”。

从业界口碑及汽车销量上看，比亚迪刀片电池确实有着亮眼的表现，连苹果都主动寻求和比亚迪的合作。目前，已经有不少车企成为比亚迪刀片电池的客户，包括一汽红旗、长安汽车、丰田、福特、戴姆勒等。前阵子比亚迪高管亲口回应，未来也会向特斯拉供应刀片电池。

（图源：比亚迪官方）

在安全性和使用寿命方面，刀片电池确实有着突出优势，而续航和快充，可能是其目前的最大短板了。刀片电池使用的是磷酸铁锂电池，能量密度大约为140Wh/kg，考虑到电池管理系统及其他组件，电池模组的体积利用率大约在60%。而宁德时代发布的麒麟电池，能量密度255Wh/kg，体积利用率更是达到72%，还支持10分钟快充等。

与市面上最新的动力电池相比，比亚迪刀片电池还是有诸多短板。未来，汽车续航里程会成为车企最大的宣传卖点，纯电续航破1000km的车型也会陆续上市。比亚迪想在电动汽车市场继续保持优势，还需要在电池领域投入更多的研发才行，带来性能更强的刀片电池2.0。

“刀片”电池也有软肋？比亚迪能经住挑战吗？

上次的文章——《40天内4台车自燃！这家车企销量却出现猛涨？》和大家说了纯电动车自燃事件，“身娇肉贵”的三元锂的确不好伺候，电芯温度只要超过200℃就有可能引发热失控，之后就是整个电池组爆燃的惨剧，热管理系统经不起任何闪失，相比下来，磷酸铁锂电池脾气简直不要太好。

磷酸铁锂电池超过600℃才有可能引发热失控，而且单个电芯热失控也不容易导致整个电池组全部完蛋，而且磷酸铁锂电池更耐得住循环充电。所以在今天，磷酸铁锂电池又迎来了第二春，电动车销量冠亚军——宏光MINIEV、国产特斯拉Model 3都采用了磷酸铁锂电池，比亚迪的“刀片”电池更是成为了磷酸铁锂电池领域的明星，但即使像“刀片”电池这样出色的电池也同样要面对磷酸铁锂电池的通病——怕冷。

比亚迪“刀片”电池通过优化电池组结构，解决了磷酸铁锂电池能量密度低的缺点，但它依然还会怕冷吗？

一直以来，磷酸铁锂电池在冬季续航衰减严重，这让很多电动车主苦不堪言，其实，磷酸铁锂电池的安全性和怕冷都是磷酸铁锂的化学特性决定的。

今天咱们摒弃专业术语，把其中的玄机讲给大家听。在锂电池里，电池正极材料就像是一个笼子关着锂离子，放电的时候，负极石墨上嵌套的锂原子身上的电子被抢走，正极材料把锂离子抓进来关起来，等到充电的时候再放出来。

磷酸铁锂、三元锂这样的正极材料都是笼子，但笼子的特点不一样，三元锂材料，对待锂离子宽进宽出，这就让三元锂电池更容易实现高电压高功率，另外，同等重量的三元锂材料能容纳更多的锂，这让三元锂电池的能量密度更高。

但是，三元锂材料这个笼子不结实，高温会崩解，并释放出氧气，三元锂电池自燃反应之所以这么猛烈，就是因为三元锂材料崩解释放的氧气对反应形成了正向促进。

而磷酸铁锂这个笼子很结实，高温不易崩解，寿命比三元锂材料长，但是对待锂离子奉行严进严出，电池的电压/功率不易做高，尤其是在低温环境下，锂离子更难从磷酸铁锂材料这个笼子里跑出来，这就是磷酸铁锂电池冬季衰减严重的原因。

明白了原理，估计所有人都知道怎么改善磷酸铁锂电池的冬季续航性能了，没错！加热。对磷酸铁锂电池进行加热，各家想出的办法真不少，比较简单粗暴的方法有下面这个：

某造车新势力直接给电池组安排了一个小型“柴油热水器”，用燃烧柴油作为热源给电池加热，但作为新能源车，这样的措施实在有点辣眼睛。

而在新能源车快速发展的今天，给磷酸铁锂电池“热身”的手段正在不断完善。例如，比亚迪刀片电池的电芯外层包裹了保温材料，保温材料内部是热管理系统，这样的结构能进一步降低用于电池加热造成的功率损耗。据官方数据，比亚迪刀片电池组能够保证在-10℃下的正常使用。

可实际情况真的如此吗？汽车日报2020电动车冬季续航测试已经完成，据说几款采用磷酸铁锂电池的车型都有不错的表现（具体测试详情敬请关注汽车日报新能源频道一月份上线的新能源冬季横评）。

另外，可能出乎大家所料的是，磷酸铁锂电池的关键技术依然掌握在西方国家手中，这是怎么回事呢？这个话题我们下次接着聊。