穿刺烧烤美女图(车界求真相：“刀片电池”，真的是电池革命吗？)

“刀片电池”成为近期的关注焦点，原因是“刀片电池”似乎同时解决了 电池安全和续航里程两个消费者重大关切，甚至成为不少媒体口中的“电池革命”。

那么，什么是“刀片电池”？

“刀片电池”不是比亚迪的官方名称，官方名称是：“超级磷酸铁锂电池”。它是通过取消模组，增大磷酸铁锂电芯长度，将电芯以阵列的方式并排插入到电池包里面。由于单体电芯外形比较扁平，故称为“刀片电池”。

“刀片电池”真的是动力电池的技术革命吗？

比亚迪官方的核心宣传点是：它的诞生将引领全球动力电池重回正道，将“自燃”从新能源汽车的字典里彻底抹去。而且官方也用视觉冲击力极强的针刺测试的方式告诉所有人：三元锂电池有多可怕，“刀片电池”有多安全。

但凡是安全的诉求一定会触动每一个人的神经，毕竟加持三元锂动力电池的新能源车每一次自燃事故都会掀起巨大的舆论风暴。

那么，“刀片电池”真的可以抹去“自燃”吗？

目前，市场主流的动力电池种类就是三元锂电池和磷酸铁锂电池。

三元锂电池是以镍钴元素作为正极材料，以锰盐或铝盐来稳定化学架构的一种锂电池。即便是三元锂电池也分出不同的“流派”，一种是以特斯拉为代表的镍钴铝三元锂电池（NCA）和国内车企普遍使用的镍钴锰三元锂电池（NCM）。

镍钴铝三元锂电池，铝可以起到提高电池循环化学稳定性的作用，搭配在三元体系中，镍含量可以得到一定提升，从而实现更高的电池能量密度，这也就是为什么特斯拉续航能力高的原因了。但是镍钴铝晶体结构较镍钴锰不稳定，容易在较高温度的情况下，发生崩塌导致热失控，而且无论是18650还是21700都是圆柱形电芯，大量的单体电池来组成电池包，所以电池的一致性很难保证。电池的一致性管理不当会导致多种不好的结果，其中一种就是内阻增高致使电池内部温度失控引发危险。

相比之下，镍钴锰三元锂电池（NCM）镍含量比例较少的情况下，含锰三元体系热稳定性更佳，所以目前这类三元锂电池的三种元素镍钴锰的配比基本上是5：3：2或者是6：2：2，因此作为动力电池较为安全。

但是，有些企业为了追求能量密度和续航里程，已经在使用配比是8:1:1的镍钴锰电池，要知道锰元素较难稳定更多的镍，当镍变成了8，而锰只有1的时候，如果遇到短路或者被撞击、穿刺和烧烤，就更容易热失控。

磷酸铁锂电池是指正极材料使用磷酸铁锂（LiMPO4）的锂离子电池，简称LFP。

相比于当下较为主流的三元锂电池，磷酸铁锂电池中磷酸铁锂晶体的P-O键稳固，难以分解。即便在高温或过充时也不会像三元锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质。磷酸铁锂分解温度约在600℃以上，因此拥有良好的安全性，大大高于三元材料的200-300℃。三元锂电池中镍钴铝18650电池超过180℃就会自加热，而磷酸铁锂材料到250℃才会发生放热现象。

所以，从安全性角度来说磷酸铁锂电池确实大大优于三元锂电池，但是，理论上来说：单体电芯的安全性大于电池模组安全性，电池模组的安全性大于电池包的安全性。所以，在比亚迪官方进行的针刺测试中讨巧的一点是：三元锂电池和传统磷酸铁锂块状电池都是模组，而“刀片电池”是单体电芯。

单体电芯的安全能否确保整个电池包安全呢？

电动车自燃的原因有很多，热失控是最主要的因素。所谓热失控，是由各种诱因引发的链式反应，发热量可使电池温度升高上千度，造成自燃。热失控的诱因有三类，分别是机械电气诱因、电化学诱因和热诱因。

机械电气诱因，就是碰撞直接导致了电池内隔膜崩溃，进而造成了电池内短路，短时间内引发了自燃。

电化学诱因包括了过充放电、内短路等情况。过充放电也是电化学诱因，并且是危害极为严重的一个诱因。当电池过充电时，正极过渡金属溶解，负极析锂，电解液氧化分解，从而导致温度加速上升。电池膨胀直至破裂，内阻随之快速增大，进而发生热失控。此外，当电池包密封性不满足要求，在泡水后会发生电解水反应，从而造成热失控酿发自燃事故。

而热失控最直接的诱因就是热诱因，因为热控制系统线路老化使车辆热控芯片未产生作用，导致电池温度过高，进而引发热失控，造成车辆自燃。

所以，即便是安全性最高的“刀片电池”单体电芯，在100片电芯构成的电池包里，也有可能因为各种原因而产生热失控。“自燃”不可能完全被避免，它仍然会在“字典”中。

但是，磷酸铁锂电池比三元锂电池尤其是811三元锂电池安全性大幅提升，是一个不争的事实。

但是，磷酸铁锂电池也有很多缺点。

由于磷酸铁锂电池电解液混合溶剂中存在高熔点溶剂，锂离子电池电解液在低温环境下黏度增大，当温度过低时会发生电解液凝固现象，导致磷酸铁锂电池在电解液中传输速率降低。在低温下工作会发现，磷酸铁锂电池性能大幅度下降，工作时会有断开的现象。研究发现磷酸铁锂电池在-20℃的放电性能只能达到常温容量的67.38%。所以，李想会说：北方冬天的寒冷天气对磷酸铁锂电池来说是一个灾难。此外，磷酸铁锂电压测量不稳定，对EREV和PHEV也是个灾难，因为会扰乱控制策略。

更为致命的是，传统的磷酸铁锂电池振实密度与压实密度很低，导致磷酸铁锂电池的能量密度较低。能量密度低直接导致的结果就是续航里程低，这不符合补贴政策鼓励方向。

所以，近几年体积比、能量密度较低的磷酸铁锂电池逐渐被三元锂电池替代，2019年磷酸铁锂电池应用占比只有6.5%。

但是，据比亚迪官方介绍，“刀片电池”的能量密度可达到180Wh/kg，而三元锂电池的能量密度为160Wh/kg。

要知道电池的能量密度常常指向两个不同的概念：一个是单体电芯的能量密度，一个是电池系统的能量密度。如果三元锂电池的系统能量密度为160Wh/kg，那么单体能量密度一定会达到或者超过200Wh/kg。

比亚迪官方并未公布“刀片电池”的 180Wh/kg是系统能量密度还是单体能量密度。根据公开的资料显示很可能是单体能量密度，那么系统能量密度就只能达到150Wh/kg左右。

再来看比亚迪官方表述：比亚迪最新的刀片电池技术，可将LFP体积密度提升50%，成本下降20-30%。请注意，这里说的是体积能量密度。电池的能量密度就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能，电池的能量密度一般分重量能量密度和体积能量密度两个维度。

刚才150Wh/kg指的是系统重量能量密度，和目前市场主流的磷酸铁锂电池能量密度相比并没有明显的提升。 但是，比亚迪官方强调的是体积能量密度提升50%，这个有一定的偷换概念之嫌。

“刀片电池”省掉了模组，加上更为扁平，对于电池包内部的空间利用得到了明显的提升，所以它的能量体积比也随之大幅提升。 就等于在单位的空间内装入了更多的电芯，电池组的容量就会更大，续航里程自然就会提升。但是，需要注意一点的是： 因为装入更多无法轻量化的电芯，所以电池组的重量也会有所增加。因此，不少人会认为： “比亚迪并没有什么技术革新，只是重新设计了外观和电池包而已。 ”

虽然，我个人并不认可“电池革命”的说法，但是也不能否认比亚迪电池封装技术革新的价值。“刀片电池”在能够提供和三元锂动力电池同等续航能力的情况下，把电动车自燃的风险大幅降低，这本身就是对消费者接受度的一个有益提升。新能源车发展，确实需要多种路径的探索，而不能为了里程而牺牲安全。