续航重要还是安全重要，刀片电池给出了完美答案

（文章来源：车业杂谈）
       刀片电池是一种磷酸铁锂做正极材料的刀片状电池。在保留磷酸铁锂电池高安全性特点的同时，刀片电池大幅提升了体积比能量密度。其体积比能量密度相比普通的磷酸铁锂电池提升了50%，如此巨大的提升，在新能源行业内可以称之为颠覆性的设计了。

数据看起来挺唬人的，那比亚迪是如何做到的呢？刀片电池，顾名思义，这是一种刀片状的电池，即较薄的长条状电池。目前主流的动力电池都是圆柱状电池，在组成电池模组的时候，空间利用率并不高，约为80%。而从电池模组到电池包，又要用到很多结构组件及线缆，使得电池模组在电池包中的空间利用率仅为50%左右。80% x 50%=40%，这就是电芯在整个电池包中的空间利用率。

而刀片电池的长方体设计要比圆柱状动力电池更适合在电池包中布局，也就是说空间利用率更高。另一方面，刀片电池的单体电芯本身就起到结构件的作用，而且省去了电池模组这一中间环节，这使得其空间利用率非常高，约为60%。这意味着相同级别的车型，采用该技术可以塞入更多的电芯，从而带来续航里程的提升。比如比亚迪即将推出的汉，其NEDC续航里程达到了605km，已处于行业领先。如果加入磷酸铁锂电池的限定条件的话，比亚迪汉则是独一档的存在。

随着市场逐渐成熟、消费越发理性，安全性在消费者的购买决策中占据着越来越重要的地位。那么比亚迪刀片电池的安全性如何呢？近日比亚迪挑战了号称电池测试“珠穆朗玛峰”的“针刺测试”，即模拟极端情况下硬物刺穿电池后，观察电池的安全性表现。这项测试因为三元锂电池难以通过，已从国家强制标准中移除。

从测试对比中可以看出：在同样的测试条件下，三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化，表面温度迅速超过500℃，并发生极端热失控，开始剧烈燃烧，电池表面的鸡蛋被炸飞；传统磷酸铁锂电池在被穿透后无明火，有烟雾从电池卸压阀喷出，表面温度达到了200℃~400℃，电池表面的鸡蛋被高温烤焦；比亚迪”刀片电池”在穿透后无明火，甚至无烟雾，电池表面的温度仅有30℃左右，电池表面的鸡蛋无变化。

相信不少人小时候玩过电池，将一根铜丝连接电池正负极后，会发现电池和铜丝都会发烫，这就是短路造成的发热现象。那么刀片电池为何能在“针刺测试”中表现这么稳定，甚至颠覆了我们对“短路”的印象呢？笔者认为主要以下几方面的原因：

第一，电极材料。刀片电池是一种磷酸铁锂电池，而磷酸铁锂在业内被称为“零相变材料”，结构稳定性非常高。而且磷酸铁锂的热稳定非常好，其分解温度约为750℃，远高于三元锂电池的200℃。另一方面，磷酸铁锂在分解时没有氧析出，即不容易发生剧烈化学反应。

第二，电芯工艺。刀片电池的极耳是分布在“刀片”两端的，相比市面上其他电池，不仅垂直方向上的空间利用率更高，也减少了内短几率。此外，刀片电池在高风险安全位点都使用了耐高温和具有优异绝缘性能的高温陶瓷涂层。

第三，结构优势。刀片电池是一种薄且长的动力电池，在针刺测试时，其造成的短路回路较长，所以产热更少。另一方面，薄且长的形状使其拥有较大的表面积，换而言之就是散热面积大。所以在电池热管理系统的配合下，刀片电池将拥有非常出色的热稳定性。

此外，刀片电池本身就是结构件，与电池包外壳可以组成“蜂窝铝”结构，使整体电池包的安全强度进一步提升。总的来说，比亚迪通过“刀片电池”这种设计，将动力电池的安全性提升到了行业的一个新高度，并在续航表现方面处于行业领先。

与其他车企的掌门人不同，王传福是正儿八经的电池专业人士。1990年，王传福从北京有色金属研究总院硕士毕业后，就留在该院工作，一步步从副主任、主任、高级工程师干到副教授，还带出过一批研究生。后来其下海经商后，也是从电池行业做起。正是因为在科研机构的这段经历，以及对电池的钻研，王传福比其他车企掌门人更明白电池安全的重要性。所以我们看到，从比亚迪打造第一辆新能源汽车开始，安全就成为了其最重要的目标。

后来虽然比亚迪也划拨出部分产能来生产三元锂电池，但一直没放弃对天生就有高安全性的磷酸铁锂电池的研究。刀片电池的诞生，正是比亚迪20多年来对电池领域的摸索和技术积累的成果。专注于安全的比亚迪，实现了动力电池15年0事故的骄人表现，成为行业的安全标杆。而这一次，刀片电池引领全球动力电池安全新高度。
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