如何评价比亚迪的「刀片电池」，是否会带来行业变革?

谢邀。

挺关心比亚迪刀片电池在29日的发布会，看了直播，在群里也和小伙伴们有所讨论。

比亚迪的创始人王传福亲自上场，介绍比亚迪最看重安全的电动路线和“刀片电池”的研发背景。

惊喜的是欧阳明高教授也有在发布会上现场连线——欧阳老师是清华汽车系教授，博士生导师，中国科学院院士，汽车安全与节能国家重点实验室主任。当年在读本科时候，为了抢欧阳老师的选修课，真的是抽彩票一样需要靠人品，还每天刷是不是有个别小伙伴退课能捡个漏……

发布会的内容很紧凑，印象最深的就是三种电池的针刺测试。

三款电池的针刺测试 https://www.zhihu.com/video/1228372445302132736

肉眼可见的，将三款充满电的电池用钢针刺穿：直观的感觉就好像三元锂电池的爆发像一座活火山，针刺之后有浓烟和剧烈燃烧。传统磷酸铁锂块状电池像是休眠火山，被几秒之后还是被唤醒了，有冒烟和升温，能烤熟鸡蛋。刀片电池就好像死火山，被针刺之后并无明显变化，甚至连鸡蛋都没有凝固，表面温度维持在30~60℃，看上去并无明显变化。

欧阳老师简单讲解了原因，一是刀片电池散热面积大，二是刀片电池短路之后的回路更长，热量不容易聚集，肯定了刀片电池在安全性上的优异表现。

真的挺有意思的，在大多厂商追求高镍低钴三元锂电的时候，比亚迪又一次另辟蹊径，把传统的磷酸铁锂电池玩出了花——刀片电池在保证高续航的同时，在安全性上的表现稳得让人惊讶。

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我有个朋友，是某纯电车型的车主。

买车前和我讨论最多的，是续航里程和充电。真实续航多少啊？冬天会不会衰减啊？去哪儿充电啊？充电桩是不是都能兼容啊？

当他真的荣升尊贵的新能源车主了，充分了解了自己日常对这车的续航要求，和习惯了到家给车充上电之后，在“真香”之余，很快关心的问题就转向了：我的车会不会自燃啊？有没有辐射啊？碰撞安不安全啊？会不会车库自燃烧到邻居车啊？

有一天撸串局上我不小心提起：“现在纯电车型用的动力电池，几乎都无法应对针刺测试。”感觉这位日常各种焦虑的哥们整个人都不太好了，开始注意小区地面上是否有尖锐物品。

关于针刺测试，是真的。

最新的强制性国标《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》现在还在征求意见稿阶段，针对2015版强制要求的针刺测试，现在作为可选项目由企业选择性执行——很大一部分原因是：现在的大多数电芯，尤其是三元锂电芯，无法通过针刺测试。

——不过新能源车主也不用太紧张，针刺测试也确实是比较极端的情况，日常出行碰到的概率很低：铁针彻底破坏电池包、模组和电芯的所有防护，直插电芯内部，造成大规模短路——地狱级电芯考验。

正如开头描述的那样，在针刺测试中，5到8毫米直径的钢针刺穿电芯，金属体贯穿时候会造成瞬间的短路，产生大量热量。如何应对瞬间的热失控，是放在所有电池制造商面前的大课题。

除此之外，电池需要经过的还有火烧、水淹、挤压、过充等各种严苛试验。

安全问题上，哪怕99.9%安全，在很大一部分人看来也不放心那可能造成自燃危险的0.1%。所以你问刀片电池是否会带来行业变革？我觉得：会。

这便要说到现在车用动力电池的两个主流选择：磷酸铁锂LFP，和三元锂（NCM和NCA）。

三元锂电池，顾名思义，就是三种元素，现在常用的有NCA（镍钴铝）和NCM（镍钴锰）两种。NCA能量密度更好，但因为热失控温度较低、成本高而对工艺要求也高，应用不多。另外一个分支是NCM，按三元材料比例又分为111、523、622、811四种，最近经常听到的811高镍电池，也就是镍：钴：锰的比例8:1:1，是现在蛮热的一个应用方向。

上面那个图左边，层状的是NCM三元锂电池的内部结构，锂离子能在层与层之间流动，是比较活泼的存在。活泼嘛，好处自然是能量密度高，问题也显而易见，在安全稳定性上表现就弱——相辅相成的中学电化学问题。

三元锂电池在200℃左右的时候就会发生分解，一旦因为短路或者高温而失控，化学反应剧烈，而且会释放氧气，在高温作用下电解液迅速燃烧，发生连锁反应。

这种失控是个正反馈，只能看着它累积发展到爆发，甚至日常的灭火措施都不太管用，毕竟它会反应自己产生氧气和大量的热，有热有氧有可燃材料，这又是一个“如何发生燃烧”的中学化学问题……

比如在Top Gear里那辆燃烧的世界上最快的电动超跑Rimac Concept One事故之后自己烧了几天，烧光了，火才灭。

上上那张结构图右边呢，就是LFP磷酸铁锂电池的结构，相对稳定。相比于三元锂电池的优点在于：寿命长，安全性好。磷酸铁锂材料要到500~800℃左右才会发生分解，放热慢，产热少，同时反应时候也并不产生氧气——不容易自燃。但也相应有短板：能量密度低。

所以一般磷酸铁锂都用在不缺空间的商用车上，比如纯电大巴。

比亚迪在这个磷酸铁锂技术上积淀成熟，而也相对执着。发布会也提到：比亚迪纯电大巴和特种作业车辆远销世界各地，至今一直保持了0电池事故。

磷酸铁锂电池的寿命和安全性都有目共睹。

要更安全，还是要更长续航，这是个问题。

近几年，乘用车领域因为对高续航的执着追求，所以三元锂电池是比较主流的发展方向。比如，下图是BNEF彭博新能源财经对未来LFP磷酸铁锂电池和NCM三元锂电池市场占比的预测，他们觉得三元锂电池会成为绝对的主流。

但是呢，事情又发生了一些微妙的变化。比亚迪发布的刀片电池，有可能成为一个转折。

在比亚迪汉EV上的应用，超过600km的NEDC续航，说明应用刀片电池，安全和续航可以兼得。

所谓刀片电池，有磷酸铁锂安全稳定的优势。“刀片”是指长得像刀，借用汽车之家编辑文章中的图片来感受一下刀片电池的大小。

想要提高纯电车型续航，除了提升单体电芯的能量密度之外（比如高镍三元锂电池），还有一条路：就是让整辆车能装的下更多的电芯——刀片电池便遵循了后者的思路。更薄、更长、更集成化、尺寸量身定做的电芯。更窄也使得它可以适合底盘更加低矮的轿车布置。

再加上比亚迪CTP技术，充分利用乘用车底盘的这些空间。

所谓CTP技术，之前纯电车型电池普遍是电芯组成模组，模组再组成电池包。而CTP就是电芯直接到电池包（Cell to Pack），取消掉模组这一步，这样会增加集成化，减少空间体积上的浪费，也是现在的一个主流发展方向。

刀片电池得益于形状，可以层叠使用。通过密集排布，自身就可以充当结构件，保持足够的刚度与强度，提供支撑和保护，所以在电池包安全防护上也能节省一部分传统的电池包层层防护结构。比亚迪通过CTP设计，把电池包壳体内部的空间利用率，由传统设计方式的40%，提升到刀片电池现在的60%。

刀片电池相应提升动力电池总成的体积密度的同时，还可以获得更好的电芯散热/预热设定，在复杂工况充放电模式下电芯温度差可以控制在 1℃，进一步保证了电池安全。

于是呢，在2020年年中即将上市的比亚迪汉EV，作为比亚迪首款搭载刀片电池的产品，NEDC续航里程做到了超过600km，完全不输同级别搭载三元锂电池的纯电车型，在安全性上又有不可比拟的先天优势（回想一下上文里那个针刺测试），再加上更长的电池寿命。

做为汉EV的车主，可以对安全和寿命放心很多，也不影响对长续航的要求。

最后想说，为什么是比亚迪？

首先，比亚迪是做电池起家的，电芯自己做，整个供应链掌握在自己手上，需要什么、研发什么、生产什么。2008年成为全球最大的充电电池制造商之一。

整个集团不但做汽车，而且长于生产消费电池、车用动力电池、手机电子、汽车研发和制造、新能源、轨道交通……为了疫情比亚迪援产口罩，在发布会上提到，现在也做到了日产量1000万只。

为自家纯电车型量身定做的电芯，能最大程度的提高空间利用率，解决纯电车型底盘高度问题，这是大多数整车厂没法比拟的优势。

按比亚迪申报的专利（CN 110165116 B）：刀片电池单体的长度0.6m到2.5m。如此广的覆盖长度，除了在中大型轿车汉EV上首次应用，将来也会用在更多车型上，甚至也可能包括商用电动大巴。

同时在发布会上比亚迪副总裁兼弗迪电池董事长何龙也表示：“几乎你能想到的所有汽车品牌，都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案，相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。”

续航和安全，是新能源电动车需要平衡的两面。若安全与续航可以兼得，那必然会带来一波行业变革。量产的刀片电池和即将搭载刀片电池的比亚迪汉EV究竟表现如何，还真的蛮让人期待。