前不久，當特斯拉與寧德簽訂合作協議之後，又宣佈要使用無鈷電池，於是很多注意力又來到比亞迪身上，因為很多人的概念裡，無鈷電池就是指的磷酸鐵鋰電池，而這項技術正是比亞迪所擅長的。不過就在最近，特斯拉澄清，無鈷電池並非只有磷酸鐵鋰一種，但不管怎麼說，這次烏龍使得比亞迪回到了動力電池界的風口浪尖。
當然，比亞迪也的確沒閒著。
3月29日，比亞迪在深圳召開了一場線上發佈會。
作為靠電池起家的汽車廠商，幾乎很少有人會質疑比亞迪在三電技術上的研發能力。所以當比亞迪的“超級磷酸鐵鋰電池”發佈時，即在情理之中、也在意料之中。唯一出乎意料的，是比亞迪竟然沒有為其搭配一個更為“耀眼”的名字，而是直接沿用了內部開發時期的稱呼——刀片電池。
▲比亞迪在3月29日召開的刀片電池發佈會
去年比亞迪董事長王傳福在年中業績交流會上就表示過，這款刀片電池不僅能夠滿足電動汽車600公里續航，而且放電倍率還大幅提升，壽命長達8年120萬公里，成本可以節約30%，在電池體積縮小的情況下，能量密度將能提升近50%。
科技的發展就像有輪迴一樣，要知道國內新能源車行業的萌芽期使用的大部分電池都是磷酸鐵鋰電池。但隨後，三元鋰電池憑藉超高的能量密度、低溫下更好的續航里程贏得了消費市場的青睞，磷酸鐵鋰電池逐漸淡出我們的視線。
而此次磷酸鐵鋰電池迴歸，不僅帶來了新技術，也正巧趕上三元鋰電池自亂陣腳，起火、自燃事件層出不窮，似乎現在正是磷酸鐵鋰電池“撥亂反正”的關鍵時刻。
▲上海特斯拉自燃事件
那麼比亞迪的刀片電池到底有什麼過人之處呢？它是否能反轉磷酸鐵鋰電池目前的弱勢地位呢？
一、什麼是刀片電池？
簡單點說，刀片電池就是普通磷酸鐵鋰電池的“高階進化版”。
▲刀片電池的外觀
我們都知道，動力電池由電池單體（CELL）、電池模組（BatteryModule）、電池包（Pack）三部分組成。這三部分與電池的類型無關，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池均是如此，直到寧德時代推出CTP技術。
這項技術原理比較好理解，就是去掉電池模組這一環節，直接將單體組裝為電池包，從而大幅提升電池的能量密度。
從本質上來看，比亞迪的刀片電池和寧德時代CTP方案路徑十分相似。CTP又稱“CelltoPack”，簡單講就是省去了中間模組環節，將電芯直接集成為電池包。目前具備這項技術的產品只有LG的590電芯、寧德時代CTP方案、比亞迪刀片電池這三家。
▲寧德時代的CTP方案
根據比亞迪的官方定義，這是一種採用全新結構的“超級磷酸鐵鋰電池”。通過結構創新，在成組時可以跳過模組，大幅提高了體積利用率，最終達成在同樣的空間內裝入更多電芯的設計目標。
關於比亞迪的刀片電池，我們還在國家專利局找到如下的專利申請：
圖中的這個電池專利是一種針對電池包設計的專利。在這個電池包中，比亞迪很“聰明”的採用了長單體電池的設計，然後把多個長單體電池集合成電池陣列，從而提高電池包的容量。與此同時，單體電池有其特定尺寸，通過電池本身來提高電池包整體的剛性。
進一步說，比亞迪對電池單體進行改進，可以使得電池包內佈置更多電池單體。同時，因為減少了電池包中橫樑或縱梁的使用（甚至可以不使用橫樑或縱梁），從而提高了電池包的空間利用率，進而提高整個電池包的容量、電壓以及續航能力。
二、刀片電池的優勢和劣勢
通過梳理發佈會的內容，我們會發現刀片電池的真正優勢有三點：長續航、高安全、低成本。
▲比亞迪董事長王傳福在講解刀片電池的優勢
先說長續航，這主要和刀片電池的空間利用率提升有關。
刀片電池的能量密度可以達到180Wh/kg，相比傳統的動力電池，能量密度提升大約9%。此外，傳統的電池包的空間利用率只有40%，而刀片電池的電池包的空間利用率可以達到60%以上。
空間利用率的提高，帶來的直接好處就是大幅提升汽車的續航里程。舉個例子：假設刀片電池有40%～60%的提升，那一輛續航400公里的新能源車，在搭載刀片電池之後，能夠直接增加近100公里的續航里程。
不過相比續航里程的提升，安全性才是刀片電池真正的“殺手鐧”。這也是比亞迪堅信刀片電池能夠顛覆業界的最重要原因。
剛才我們提到過，減少了橫樑和縱梁的使用，電池組的製作工藝得到簡化，單體電池的組裝複雜度降低，在一定程度上給電池組減重。
用上這種電池組的電動車，理論上來說可以實現輕量化和續航能力的提升。此外，因為單體電池為硬殼（鋁殼或鋼殼）且尺寸很長，直接通過單體電池本身便可代替加強結構來保證電池組的結構強度，確保電池組在外力作用下不易發生形變。
除了結構強度，發佈會上的宣傳視頻也起到了“穩定軍心”的作用。視頻顯示，刀片電池在各方面的表現均優於另外兩種實驗電池（三元鋰電池、傳統磷酸鐵鋰電池）——尤其是三元鋰電池。
▲比亞迪官方發佈的一支對比視頻，三元鋰電池根本禁不起一丁點穿刺
刀片電池在穿刺後沒有明火，也沒有濃煙，電池表面的溫度僅有30～60℃左右，電池表面的雞蛋幾乎沒有任何變化，仍處於可流動的液體狀態。
不過坦白說，這個表現看上去雖然十分亮眼，但其實由於磷酸鐵鋰電池的物理特性，這種電池即便是在早期也從來沒有出現過燃燒、爆炸、冒煙等現象。比亞迪宣傳片的主要目的，還是為了告訴消費者刀片電池實現比三元鋰電池更長的續航里程前提下，可以在保證高安全性。
▲即便是早期的磷酸鐵鋰電池仍然要比三元鋰電池穩定、安全
在長續航和高安全性的保障下，我們習慣性的會以為刀片電池的成本會提高，但其實不然。由於刀片電池省去了電池模組組裝這一環節，使得電池包零部件數量減少了40%，CTP電池包體積利用率提高了15%-20%，生產效率提升了50%，所以各項綜合下來大幅降低了刀片電池的製造成本。
總的來看，比亞迪的刀片電池並不是一種電芯本身技術上的革新，更多的是針對電池包進行的一種創新和優化。但客觀來說，它確實起到了減輕重量，提升電池容量的目的。
但考慮到現在只有三家企業有能力製造這種電池，我們還是應該為國內這家“電池鼻祖”的廠商用力地鼓鼓掌。
三、可能會應用的車型有哪些？
根據消息稱，目前“刀片電池”已經在位於重慶璧山的弗迪電池工廠下線，年產能達到20GWH。而且可以確認的是，比亞迪漢EV將會率先搭載“刀片電池”，其它車型暫時還沒有量產計劃。按照新車的時間線來看，漢EV在今年也將會與我們見面了。
▲比亞迪漢EV將會率先使用刀片電池
另外，由於特斯拉已經和寧德時代達成了合作。接下來特斯拉會持續採購寧德時代的無鈷電池，據瞭解該無鈷電池其實就是寧德時代最新的磷酸鐵鋰CTP電池，與比亞迪刀片電池屬於“近親產品”。
由此可見，雖然比亞迪在今年會應用刀片電池的車型不多，但相似的技術別的廠商也已經研發成熟，所以不排除其它廠商也會有搭載“超級磷酸鐵鋰電池”的新車出現。即使拋開寧德時代，我相信LG化學、三星SDI、松下、SKI等廠商也已經躍躍欲試了。
這些體量巨大的供應商一旦有了技術支撐，將產品推向市場的速度會非常快。比亞迪確實用刀片電池佔了先機，但差距只有半步之遙。如果想用技術超過競爭對手，比亞迪應該抓緊這段“空檔期”才是最優的解決方案。
▲寧德時代等廠商也已經在“超級磷酸鐵鋰電池”上開展相應的研發工作了
寫在最後
比亞迪的刀片電池真的顛覆業界了嗎？客觀來說，它確實起到了一定的推動作用，也在最佳的時間，以最佳的方式展現在了消費者面前。但還是那句話，如果某項先進技術輕而易舉就能被別人複製，那就不能稱之為顛覆。
在各種各樣的新能源車自燃起火之後，三元鋰電池被時代所終結只是早晚的事，新型電池技術的出現更是顯得順理成章。無論是比亞迪、還是寧德時代、或是LG，它們用長久以來沉澱的技術底蘊搭上了第一班順風車。
比亞迪臥薪嚐膽，終於搶險完成了磷酸鐵鋰電池的改造和升級，成為有可能引領新能源車進入下一個階段進化的基礎技術，而對於另外一個強有力競爭對手，也是三元鋰電的生產大戶寧德來說，構成了很大的壓力，寧德雖然也在開發相關的技術，但此時明顯慢了半拍。
再加之比亞迪自帶汽車生產能力，可以將電池技術迅速應用到量產車型上進行推廣，反饋和持續的改進，這點作為單純生產電池的寧德就又落後了半步。
只不過，電池的技術本身也是動態的，機會同樣留給了寧德或者其他電池廠家。科技真的有輪迴，說不定下次會是哪家廠商帶著“改進後的三元鋰電池“捲土重來呢？
閱讀更多 e創智聯 的文章
