十分钟带你认识刀片电池

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刀片电池采用了CTP（Cell To Pack）的设计思路，将电芯直接以阵列的方式安装在电池组外壳内，省去了将电芯组装成模块这一步骤，在车身下方空间有限的情况下能够进一步提高电池组的容量。这种设计能够在保持电池组强度的前提下，省略横梁、纵梁和各种螺栓等附件，从而提高电池组外壳内部的空间利用率，实现电池组总容量和能量密度的提高。因此，刀片电池在采用原有电池类型和技术的前提下，大大提高了纯电动汽车的续航里程。除此之外，轻薄的矩形电池形状还可以带来出色的散热效果，而且在经过搭载实测后的数据显示出了其更高的安全系数和更好的容量。



磷酸铁锂电池重复使用不是坏事，刀片电池的性能足够优秀，用户可以可以用更低的价格获得性能更好的产品。而且刀片电池的出现还弥补了磷酸铁锂电池的缺点，通过了电池安全测试领域的“珠穆朗玛峰”──针刺测试，并成功挑战了极端强度测试──46吨重卡碾压测试，具备超级安全、超级强度、超级续航、超级寿命的特点。超级安全：针对电池使用七重安全维度测试，涵盖内部短路、外部短路、过充、碰撞、高压、连接以及危险气体；超级强度：电池包具备挤压不起火、不爆炸特性，并通过了模拟碰撞，抗压强度等测试；超级续航，续航里程轻松突破600km；超级寿命，满足充放电3000次以上，满足车辆行驶全生命周期需求，安全性更高。

一、定义

形状类似刀片的电池，而整个电池组则由无数块“刀片”排布组成。

二、六大优势

1、超级安全：

高温、过充、刺穿、挤压，几乎无安全事故产生。
2、超级寿命：
25℃，45℃环境下，LFP比NCM具有更优的循环寿命。
3、超级强度：
类蜂窝铝板结构设计，取掉原先传统包底部的横梁设计，增加多个刀片电池夹在中间，强度不减反增。
4、超级续航：
包体最大电量超100KWh（比如轿车），轻松实现超600km续航（汉EV，605km）。
5、超级功率：
最高可实现18min，SOC（剩余电量）从5%到80%。
6、超级低温：
低温低SOC下，LFP功率较NCM高；-10℃，0.2-0.3C，循环400次，容量保持率≥80%。
2020年3月，比亚迪正式发布刀片电池，并首先搭载于“汉”车型。
2022年，其总体销量排在了国内汽车市场中第一名的位置，并向海外进发。比亚迪进军欧洲市场引起了国外媒体的广泛关注，例如主流电视台DW、德国知名汽车媒体Auto Motor und Sport等都对比亚迪Atto3（国内版的元PLUS）这款车进行了测试，从电车设计、电池、价格、温度、车道辅助等进行测评，最终Atto3获得了众多消费者的一致好评。
根据网络舆论信息不完全统计，比亚迪汽车被欧洲部分受众认为是具有更高价值、更安全、更舒适的选择。

三、比亚迪刀片电池的优势

扁平化设计提升人机体验，降低整车风阻，提高整车离地高度从而减少刮碰，在整个寿命周期内的生产、储存、运输、梯次利用等环节提高空间利用率，提升电池包的刚度和强度；打通车和电池的平台化设计。
1、 高安全：
截止于2019年，动力电池累计装车量超过了70万辆，并没有发生一起电池安全事故。
2、循环寿命：
充放电3000次以上，行驶120万公里。
3、长续航：
单次充电可满足600公里续航需求。

四、针刺测试

1、原因：针刺测试是动力电池最苛刻的测试。比亚迪模拟了电池的内短路，触发了热失控。刀片电池是目前全球唯一一款可以安全通过针刺测试的动力电池。而重卡承压测试则是比国标的满分要求更高“50分”的、更严苛的比亚迪安全标准。
2、结果：测试后无起火爆炸等现象，甚至针刺点附近位置仅有较低程度的的温升变化，表现出较好的安全特性。
3、安全意义：当伤及电池的时候，不会发生爆炸现象，有效保护车内人员的安全。

什么是刀片电池呢
刀片电池采用磷酸铁锂技术。通过结构创新，使得它相较传统电池包，体积利用率提升了50%，也使得续航里程提50%，达到了高能量密度三元锂电池的同等水平

刀片电池五大核心优势
超级安全，全球唯一可安全通过针刺测试的动力电池

超级强度：最大承受力为445kN，相当于45吨卡车碾压
超长寿命：电池充放电循环次数能达到3000次以上

智能热管理：首创电池包直冷直热技术

超长续航：空间利用率提升50%，续航里程提升50%

对比三元锂电池优势
热稳定性更高:磷酸铁锂电池内部化学成分达到500℃以上才会开始分解，而三元锂电池在300°℃左右就会开始分解
使用寿命更长:磷酸铁锂电池的充放电循环次数超过3000次，远超三元锂电池

生产成本更低:磷酸铁锂材料体系成本相对较低且较为稳定，而三元材料体系因含镍、钴等金属，其价格相对较高



从原理上来说，磷酸铁锂电池比三元锂电池更安全一些

锂电池热失控本质上是副反应放热问题，而不是起火问题。那么，什么时候放热、放多少热就是两个关键因素。如下图所示，磷酸铁锂正极材料的副反应临界温度比三元锂、锰酸锂、钴酸锂都要高(发生放热副反应的条件更苛刻)、副反应的放热量更低。

因此，刀片电池作为磷酸铁锂电池的一种，从原理层面就更安全一些。

那你可能会问了：如此说来，安全是磷酸铁锂的本质属性，又不是刀片电池的功劳，那比亚迪的贡献在哪里？

磷酸铁锂电池虽然更安全，但是能量密度比较低，使它用于乘用车束手束脚。

正因为这两个原因，即便在2022年也只有比亚迪刀片电池由于成组效率上的提升，可以做到600-700公里长续航，而特斯拉、小鹏的磷酸铁锂版本一般用于400-500公里的标续版本。

从这个角度说，比亚迪刀片电池在性能上是有优势的，也引领了磷酸铁锂电池这两年的飞速发展。