（文章來源：車業(yè)雜談）
刀片電池是一種磷酸鐵鋰做正極材料的刀片狀電池。在保留磷酸鐵鋰電池高安全性特點(diǎn)的同時，刀片電池大幅提升了體積比能量密度。其體積比能量密度相比普通的磷酸鐵鋰電池提升了50%，如此巨大的提升，在新能源行業(yè)內(nèi)可以稱之為顛覆性的設(shè)計了。

數(shù)據(jù)看起來挺唬人的，那比亞迪是如何做到的呢？刀片電池，顧名思義，這是一種刀片狀的電池，即較薄的長條狀電池。目前主流的動力電池都是圓柱狀電池，在組成電池模組的時候，空間利用率并不高，約為80%。而從電池模組到電池包，又要用到很多結(jié)構(gòu)組件及線纜，使得電池模組在電池包中的空間利用率僅為50%左右。80% x 50%=40%，這就是電芯在整個電池包中的空間利用率。

而刀片電池的長方體設(shè)計要比圓柱狀動力電池更適合在電池包中布局，也就是說空間利用率更高。另一方面，刀片電池的單體電芯本身就起到結(jié)構(gòu)件的作用，而且省去了電池模組這一中間環(huán)節(jié)，這使得其空間利用率非常高，約為60%。這意味著相同級別的車型，采用該技術(shù)可以塞入更多的電芯，從而帶來續(xù)航里程的提升。比如比亞迪即將推出的漢，其NEDC續(xù)航里程達(dá)到了605km，已處于行業(yè)領(lǐng)先。如果加入磷酸鐵鋰電池的限定條件的話，比亞迪漢則是獨(dú)一檔的存在。

隨著市場逐漸成熟、消費(fèi)越發(fā)理性，安全性在消費(fèi)者的購買決策中占據(jù)著越來越重要的地位。那么比亞迪刀片電池的安全性如何呢？近日比亞迪挑戰(zhàn)了號稱電池測試“珠穆朗瑪峰”的“針刺測試”，即模擬極端情況下硬物刺穿電池后，觀察電池的安全性表現(xiàn)。這項(xiàng)測試因?yàn)槿囯姵仉y以通過，已從國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)中移除。

從測試對比中可以看出：在同樣的測試條件下，三元鋰電池在針刺瞬間出現(xiàn)劇烈的溫度變化，表面溫度迅速超過500℃，并發(fā)生極端熱失控，開始劇烈燃燒，電池表面的雞蛋被炸飛；傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池在被穿透后無明火，有煙霧從電池卸壓閥噴出，表面溫度達(dá)到了200℃~400℃，電池表面的雞蛋被高溫烤焦；比亞迪”刀片電池”在穿透后無明火，甚至無煙霧，電池表面的溫度僅有30℃左右，電池表面的雞蛋無變化。

相信不少人小時候玩過電池，將一根銅絲連接電池正負(fù)極后，會發(fā)現(xiàn)電池和銅絲都會發(fā)燙，這就是短路造成的發(fā)熱現(xiàn)象。那么刀片電池為何能在“針刺測試”中表現(xiàn)這么穩(wěn)定，甚至顛覆了我們對“短路”的印象呢？筆者認(rèn)為主要以下幾方面的原因：

第一，電極材料。刀片電池是一種磷酸鐵鋰電池，而磷酸鐵鋰在業(yè)內(nèi)被稱為“零相變材料”，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性非常高。而且磷酸鐵鋰的熱穩(wěn)定非常好，其分解溫度約為750℃，遠(yuǎn)高于三元鋰電池的200℃。另一方面，磷酸鐵鋰在分解時沒有氧析出，即不容易發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)。

第二，電芯工藝。刀片電池的極耳是分布在“刀片”兩端的，相比市面上其他電池，不僅垂直方向上的空間利用率更高，也減少了內(nèi)短幾率。此外，刀片電池在高風(fēng)險安全位點(diǎn)都使用了耐高溫和具有優(yōu)異絕緣性能的高溫陶瓷涂層。

第三，結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。刀片電池是一種薄且長的動力電池，在針刺測試時，其造成的短路回路較長，所以產(chǎn)熱更少。另一方面，薄且長的形狀使其擁有較大的表面積，換而言之就是散熱面積大。所以在電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的配合下，刀片電池將擁有非常出色的熱穩(wěn)定性。

此外，刀片電池本身就是結(jié)構(gòu)件，與電池包外殼可以組成“蜂窩鋁”結(jié)構(gòu)，使整體電池包的安全強(qiáng)度進(jìn)一步提升。總的來說，比亞迪通過“刀片電池”這種設(shè)計，將動力電池的安全性提升到了行業(yè)的一個新高度，并在續(xù)航表現(xiàn)方面處于行業(yè)領(lǐng)先。

與其他車企的掌門人不同，王傳福是正兒八經(jīng)的電池專業(yè)人士。1990年，王傳福從北京有色金屬研究總院碩士畢業(yè)后，就留在該院工作，一步步從副主任、主任、高級工程師干到副教授，還帶出過一批研究生。后來其下海經(jīng)商后，也是從電池行業(yè)做起。正是因?yàn)樵诳蒲袡C(jī)構(gòu)的這段經(jīng)歷，以及對電池的鉆研，王傳福比其他車企掌門人更明白電池安全的重要性。所以我們看到，從比亞迪打造第一輛新能源汽車開始，安全就成為了其最重要的目標(biāo)。

后來雖然比亞迪也劃撥出部分產(chǎn)能來生產(chǎn)三元鋰電池，但一直沒放棄對天生就有高安全性的磷酸鐵鋰電池的研究。刀片電池的誕生，正是比亞迪20多年來對電池領(lǐng)域的摸索和技術(shù)積累的成果。專注于安全的比亞迪，實(shí)現(xiàn)了動力電池15年0事故的驕人表現(xiàn)，成為行業(yè)的安全標(biāo)桿。而這一次，刀片電池引領(lǐng)全球動力電池安全新高度。
（責(zé)任編輯：fqj）