鉅大LARGE | 點擊量：4043次 | 2022年07月11日
一分鐘看懂"刀片電池"
從一月份百人會的首次曝光，到三月二十九日的正式亮相，毫無疑問，刀片電池的每一次出現都自帶熱點。
刀片電池優勢到底在哪里？"長板突出、短板顯著"的磷酸鐵鋰電池，有望依靠刀片電池技術重新奪回電動乘用車市場嗎？
01比亞迪電芯的發展歷程
其實回顧一下，消費類電池起家，發展到汽車公司的比亞迪，一直都是磷酸鐵鋰電池的忠實擁護者，前兩年還一直宣傳其"鐵電池"。
但是正如我們上期提到的原因，在2016-2019年的這個窗口期中，由于市場需求和技術發展的雙重影響，假如不采用三元電池，根本無法參和市場競爭。所以其2019年銷售的主力車型，均采用三元電池。
但是，按照刀片電池公布會上所說的，比亞迪下一步會往磷酸鐵鋰方向走。雖然目前是三元和磷酸鐵鋰兩條產品線并行走，但從安全性、成本來看，比亞迪認為磷酸鐵鋰刀片才是優選路線。下降的能量密度，則通過電芯結構特性、提高成組率來補償。這也是刀片電池出現的起因。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
02為什么要做刀片電池？
之前，主流車用動力鋰電池的發展思路是，從電芯組成模組，再把模組組成電池包。而CTP，celltopack，是從電芯直接到電池包的技術路線。它基于方殼電芯的特性，利用其剛度，結合整包的結構來對電池系統進行簡化。
電芯到模組，從模組到電池包，都會有轉換效率。就像得房率相同。傳統電池包的體積成組率大概在40-50%，質量成組率在65-75%，都存有很大提升空間。
但大家肯定會奇怪，既然會出現重量和空間的損失，那以前模組存在的意義是什么？為何要有中間商"賺差價呢？
因為模組有分組的功能，在制造、維修方面發揮重要用途。模組規格標準化之后，就可以兼容不同的供應商，將整體制造過程標準化。在維修方面，壞了一個電芯只要對一個模組，而不是整包進行更換。
但是，隨著電池技術進步，因電芯質量問題造成維修的需求變少了。而電動汽車續駛里程的上升，有關成組率要求卻越來越高。所以CTP技術出現了。
CTP，最早在CATL和北汽合作項目上出現，而比亞迪最近的當紅熱點——刀片電池，也是沿用此思路，只是特殊點在于，使用了磷酸鐵鋰的電芯，并且非常極限地將電芯做成了又薄又長的刀片狀。
由于電池的結構變化，使得托盤設計也徹底改變了。取消了電池殼體結構梁，而使用刀片電池的每個電芯殼體充當電池的梁，把電池系統的結構強度建立在電芯的結構之上。
并且借鑒蜂窩鋁板結構原理，上下兩面，黏貼兩個高強度板，形成蜂窩鋁板。把儲能件和結構支撐件相互結合在了一塊兒。
刀片電池通過結構創新，在成組時跳過"模組"，提高體積利用率，同樣的空間內裝入了更多電芯。
但刀片電池的出現并不突然，這可以算是比亞迪對電池第三代改進：
第一代電池，用在比亞迪王朝系列：是基于原有車型設計的，以秦EV為例，模組采用復合的模組，有幾種不同的形狀，為的就是盡可能塞更多塊電池。而且這個時候電芯容量也提高了，以NCM523和NCM622的電池為代表，電芯的容量從100Ah升級到135Ah。
第二代電池，用在e網車型：采用e平臺系統，這個時候開始，比亞迪就已經把設計思路，從上述的第一代，轉為了扁平化、單層模組方向。而且，重點是一套電池系統可以覆蓋多個車型，做到和驅動系統相同的模塊化，電芯容量依舊是135Ah。
而第三代電池系統，用在漢EV車型：就是這一代電池，賣點是平整化和安全性。目前公布的而這款電池，尺寸為2.4米*1.2米，高度方向上面可以做到110mm左右。
但是，刀片電池真的一刀切把所有問題都解決了嗎？
03是否今后所有電池都要CTP？
在應用范圍方面，我們可以看到，漢EV的電池能量密度為140Wh/kg，但也僅僅是140。相比現在523電芯的160Wh/kg還是相差很多。假如523電芯應用了相關先進的成組技術后，能量密度會直逼180甚至200Wh/kg。
而且想把這款電池直接用在其他車型上是很難的。假如用在尺寸小一點的車上面，電池布置空間可能不夠，這時候就必須要疊二層來新增一部分電量。這樣高度上的優勢就被完全抵消掉了。
從產業鏈適配性方面，比亞迪假如想讓這個電芯參和國際競爭，和CATL同臺競技，恐怕要符合不同車企的平臺化需求，要做更多的修改，在長度方向上面做調整。從專利來看，比亞迪有長度從600mm-2000mm不同規格的刀片電池，但這樣就很難實現電芯的通用化。
換句話說，比亞迪這次公布會，更像把電芯作為一個產品，而車型是為了匹配電池誕生的。
另外，刀片在技術方面，最大的痛點就是碰撞問題。幾乎所有車企之前的碰撞設計，都是通過車身和電池系統的結構組合，讓碰撞不能擠壓到電芯，盡可能保證碰撞之后電芯完整。
而有關刀片電池，正如我們剛剛所說，電芯的結構是直接承接力的。假如發生側碰或者其他的碰撞，單個破損以后，串聯的電芯很難維修。
而且，假如按照這樣的設計思路，把同樣的方法用到三元上，可能會很難。因為這樣的整體結構設計，電池在極端條件下會發生破損，三元電芯可能無法承受這個后果。所以這么做就必須以"電芯是安全"的作為前提。
假如說現在很多自主品牌追求的811電芯，是在化學體系上的激進嘗試。那刀片的做法就是在化學體系保守的同時，在結構上做激進嘗試。
但若要論兩種方法，誰是未來方向，我認為一定還有更最終的方法出現。CTP是一個新的解題思路，但刀片電池并不一定是最終的"正確答案"，未來還值得期待。
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