汽車新能源刀片電池的原理

1. 比亞迪「刀片電池」亮劍的背後玄機

最近比亞迪的「刀片電池」引起很大關注。

目前國內第一款採用590模組的車型是廣汽新能源的AionLX，其電池能量密度達180Wh/kg，模組集成率能達到93%，容量配置為93kWh，比較領先。而廣汽新能源技術中心副部長劉太剛也表示：590型號的模組肯定是趨勢。

當前，市場主流的模組長度355mm（如吉利帝豪EV450等眾多車型）正逐漸向390mm（如奧迪e-tron）和590mm過渡。而隨著電池行業和汽車行業的不斷開放，無論是寧徳時代，還是比亞迪，在CTP方面的突破和創新，其實最終都是為了對抗大眾MEB平台背後LG軟包590模組的技術壓力，不管成敗，都值得我們贊賞。

文/王小西

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本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

2. 比亞迪「刀片電池」來了解下

有人查到了比亞迪「刀片電池」專利申請信息，比亞迪申請的是「電池包、車輛和儲能裝置」專利。也就是說，這是一種「實用新型」專利。

比亞迪自己介紹，該電池經過長期醞釀和打造，目前擁有核心專利300多項。刀片電池的主要特點是將電芯進行扁平化設計，長度最長可以到2500mm，因此能在體積能量密度上提升50％。並且，整車電池壽命可達8年120萬公里以上（這個換算很簡單，600公里續航乘以2000次的循環壽命）。最重要的，新產品成本或可降20~30％。

而通過刀片電池的方式，比亞迪磷酸鐵鋰電池的重量比能量密度可達到180Wh/kg，相比此前提升大約9%，這一數據已經不弱於「811」三元鋰電池，也就是說「刀片電池」在保留高安全性、高穩定性、低成本的同時，達到了高級別三元鋰電池的能量密度。

我們需要注意到的一點是，電池能量密度是由兩個維度來定義的。一個是重量比能量密度（也就是工信部所採用的維度），另一個是體積比能量密度。雖然比亞迪的刀片電池重量比能量密度只提升了9%，但是體積比能量密度可以提升50%。這是最大的提升所在。

不過，即使突破了能量密度低這個技術瓶頸，磷酸鐵鋰電池低溫下限值只有零下20度的缺陷，也限制著它的使用范圍。像在北方的冬季，就不如三元鋰電池。所以，比亞迪也需要不斷攻克這些難題。

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3. 比亞迪「刀片電池」，徹底解決新能源汽車安全問題

動力電池"兩極"爭霸，比亞迪"刀片電池"橫空出世

長久以來，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池都是新能源汽車動力電池的"兩極"，它們二者之間的競爭時刻在進行。起初，磷酸鐵鋰電池因安全性較高受到眾多車企青睞，很快便在市場中站穩了腳跟。奈何它的能量密度相比三元鋰電池有所不足，在各個車企對於長續航近乎瘋狂的追求下，三元鋰電池逐漸占據上風。

雖然三元鋰電池在一定程度上緩解了消費者的里程焦慮，可它存在"致命"缺陷：安全性低。近年來，部分車企為了拿高補貼（續航里程越長補貼越高），一味追求新能源車的長續航，它們甚至忽視安全來強增三元鋰電池的能量密度，以此延長它的續航里程。這導致了三元鋰電池的安全性再次降低，引發了2019年新能源汽車一系列的著火事件。

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4. 比亞迪刀片電池究竟是什麼黑科技

也不是什麼高科技，就是做的小，容量比一般電池壽命更長，密度大，蓄航里程不錯，體積輕這是很大優點，汽車可以做出更大續航力

5. 簡析比亞迪漢的刀片電池技術

作者簡介：朱玉龍，資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師，目前從事新能源汽車電子化工作，10年以上的新能源汽車專業從業經驗，在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐，著有《汽車電子硬體設計》，開設《汽車電子設計》公眾號。

今天更新一下我了解到的比亞迪刀片電池成品的信息。這款用於7009BEV1純電動轎車比亞迪漢BEV的最新電池技術，也讓比亞迪的戰略級產品走向了市場——如果和國產版磷酸鐵鋰Model3形成了「雙俠對峙」的狀態，其實對特斯拉和比亞迪雙方品牌的落差是個彌補，比亞迪的PR兄弟可以說：「你看英雄所見略同吧」，特斯拉的銷售顧問需要想一想話術了。

1）?比亞迪漢的純電動和插電版本

這次比亞迪漢，也是一個PHEV與BEV兼容的解決方案，如下所示。在比亞迪品牌向上的努力中，漢PHEV車型使用的是原有的三元電池體系，而漢BEV則完全切換到了LFP的刀片電池，從整體的能量密度表現來看為140Wh/kg，但是這個電芯比較大的優勢是比較規整，對Wh/L的布置中能夠在這個車裡面布置進去近80kWh的電量，在後驅版本裡面把工況的里程沖到了600公里+。

備註：漢BEV有兩種不同的配置——單電機（163kW）和雙電機（前163kW，後200kW）2種動力類型。並且漢BEV是明確首款使用刀片電池+磷酸鐵鋰方案的產品。

圖5?目前的純電動乘用車電芯成組率水平

小結：

之前科技部在牽頭制定電芯的2030年規劃，這里LFP可以作為面向大眾消費者和入門版本、包括計程車和其它運營車輛的一個很重要的方案，但是在高端車上願意選更多的電池能量和里程的客戶，還是要往高鎳的方向走。在補貼退坡以後，這個比例可能是LFP占據30%-40%的份額，但它總不能往具有高溢價的品牌上裝吧。這牽涉到一種個人選擇問題，在車企選擇來看，低成本方案和長期的演進是要同時考慮的，前者是生存問題（在補貼退坡過程中這是首要問題，大家吃上飯才能考慮長遠），後者則是車企長期發展需要考慮的問題。

文｜朱玉龍

圖｜朱玉龍網路及相關截圖

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6. 為啥推刀片電池王傳福：要徹底消滅新能源汽車自燃的問題

自比亞迪?推發布了刀片電池的消息後?，立刻引起了整個汽車?市場的極大關注?。?既有人看好?，也有人質疑?。

至於刀片電池的性能究竟如何?，隨著比亞迪?漢的上市，相信?這個問題很快就能得到市場的驗證?，讓我們拭目以待?。

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7. 比亞迪刀片電池技術怎麼樣

隨手摘抄其他幾個比亞迪的事跡：

l2008年9月,巴菲特花18億港元,以每股8港元的價格認購了2.25億股比亞迪股份

l2011年第一款電動車E6，搭載了磷酸鐵鋰電池。

l2012年比亞迪和戴姆勒合資推出DENZA騰勢。

l2017年新能源車型中國市場銷售約77.7萬輛，其中比亞迪的新能源乘用車就達到11.4萬，不僅是連續四年全國第一，更是連續三年全球第一

l2020年，比亞迪首推刀片電池，搭載在比亞迪王朝系列之一漢車型上。

毋庸置疑，從新能源汽車的布局上，比亞迪當之無愧是國內的先驅；從銷量上來看，也不愧是新能源汽車領導者。

8. 比亞迪的「刀片電池」是什麼有什麼功能

所謂的「刀片電池」實際上是比亞迪的新一代磷酸鐵鋰電池，也被稱為超級磷酸鐵鋰電池。 之所以被命名為「刀片電池」，主要是因為電池單元的配置像「刀片」一樣插入到電池組中，與以往的動力電池單元不同。

為什麼燃油車很少回收動能？ 比亞迪的「刀片式電池」是什麼？

但是，針對新能源汽車自燃事故，我國已經建成了國家、地方和企業三位一體的新能源汽車國家監管平台，並將企業確定為安全第一責任人。 目前接入平台的新能源汽車約295萬輛，總運營里程達1137.9億公里，事故前10天平台預警精度達70%。 隨著監管平台的不斷完善，新能源車的自燃率將得到有效控制，作為安全第一責任人的企業也將更加謹慎。

9. 比亞迪的刀片電池技術具體是啥啊

在過去很長一段時間內，由於新能源汽車補貼政策很大程度上受到」續航里程「的影響，具有高能量密度優勢的三元鋰電池得到了廣泛應用，新能源汽車續航里程也隨之不斷突破。

從早期的NCM433到NCM622，再到NCM811（NCM：鎳鈷錳材料配比），車載電池能量密度不斷提升顯然能夠帶來更持久的續航能力，但是也使三元鋰電池不夠穩定的特性逐漸表現出來。技術成熟、性能穩定的磷酸鐵鋰動力電池再次引發了人們的關注，而比亞迪的「刀片電池」正是在這種背景下誕生的。

「刀片電池」的電芯又長又薄，呈長條形，看起來就像是「刀片」一樣。傳統的三元鋰電池電芯則像一塊」方磚「，還有的像我們常用的五號電池。」刀片電池「將幾十甚至上百個「刀片」密集排列在一起，直接固定在電池包內，這使刀片電池包內部的空間利用率比塊狀電池包的空間利用率提高了50%，即便磷酸鐵鋰電池的能量密度低於三元鋰電池，但是由於可以裝載更多的電芯所以最終它與同等大小三元鋰電池包的帶電量非常接近。

「刀片電池」的安全

比亞迪把可能引發電池漏電和燃燒的問題歸納為七個主要維度：連接問題、高壓防護問題、碰撞問題、過度充電問題、外部電路短路問題、內部電路短路問題和電池熱失控問題。在進行動力電池設計時，比亞迪在四個主要設計層次，即電池電芯設計、電池模組設計、電池包設計、電池管理系統設計，都要針對上述七個維度的問題作出有效的保護性設計。從七個維度，四個層級考慮電池的安全，在每個維度跟層級都有對應的防護措施，全方位有效的保護電池安全。

在前不久的一場發布會上，比亞迪展示了「刀片電池」順利通過針刺穿透測試的視頻。「刀片電池」被刺穿時，結構完整穩定，未出現任何起火冒煙現象，表面溫度僅有30-60攝氏度，一隻打散在電池表面的生雞蛋沒有發生變化。這是因為「刀片電池」的失控溫度高達500攝氏度以上，同時電池組具有更高的整體剛性，抗變形、耐擠壓和穿刺的能力也更強，電池組內部短路的幾率接近於零。

「刀片電池」的性能

以比亞迪漢搭載的」刀片電池「為例，它擁有最大NEDC續航里程超過600公里、循環充放電3000次、行駛120萬公里的長壽命優勢，很好的化解了大家對電動車續航以及長期使用後里程衰減的焦慮。」刀片電池「具備全新的結構設計、更好的安全防護以及更持久的續航和使用壽命，是磷酸鐵鋰技術的再一次逆轉，個人認為是目前最先進的車載動力電池之選，在未來或許還有更廣闊的前景！

10. 為什麼說比亞迪推出刀片電池，將推動改變整個新能源行業

電池更薄，單位面積容納更多電池，而且絕緣性好，杜絕因為電池引起的自燃事故。