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「刀片」电动汽车“自燃”有望终结，刀片电池能否逆转三元锂？

“几乎所有你能想到的汽车品牌，都在和我们探讨基于刀片电池技术合作的方案”。“搭载刀片电池的新能源汽车，将把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典中彻底抹掉”，比亚迪集团总裁王传福在3月29日的刀片电池发布会上说，刀片电池将改变行业对三元锂电池的依赖，把动力电池的技术路线引回“正道”，并将重新定义新能源汽车的安全标准，引领全球动力电池安全新高度。
「刀片」电动汽车“自燃”有望终结，刀片电池能否逆转三元锂？
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频频曝光的电动汽车自燃事故引发公众对电池安全的担忧
通过刀片电池，比亚迪刷新了磷酸铁锂电池的能量密度，追平三元(参数|图片)锂电池的主流水准；通过针刺实验，刀片电池又显示出了异乎寻常的“冷静”，成为唯一能在这一严苛测试中过关的动力电池。
在多年竞争和淘汰之后，电动汽车的动力电池由群雄逐鹿演变为两强争霸，三元锂电池成为乘用车的主流，而磷酸铁锂电池则牢牢控制了公交、大巴市场。
背后的逻辑是：三元锂电池的能量密度更高，可以支撑更好的续航表现，还能拿到政策补贴，这都在刺激汽车厂商装车的积极性；而磷酸铁锂电池的安全性更好、寿命更长，对于乘员数量多、运营强度大的公交、大巴来说，这种电池是不二之选。
在磷酸铁锂阵营中出现“刀片电池”这一新生代产品后，三元锂电池会受到怎样的冲击？它所把持的乘用车市场，会倒向磷酸铁锂阵营吗？
为什么是“刀片”？比亚迪超级磷酸铁锂单体电池（俗称电芯），因外观呈扁平的长条状，而被称为“刀片电池”。
通过刀片电池发布会和相关专利文件，我们可以看到比亚迪提升磷酸铁锂电池能量密度的思路。
刀片电池实际上是CTP的产物，所谓CTP（Cell to Pack）是指把单体电池（电芯）直接组装成电池包，而传统的电池包内部结构复杂，要先把若干个电芯组装成模组，再把若干个模组组装成电池包。
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某品牌汽车动力电池包结构示意
传统电池包内部需要布置若干纵梁和横梁，以固定电池模组，并加强电池包的强度。电池模组的外壳和电池包内纵横交错的加强梁，会占用大量空间，据比亚迪集团副总裁、弗迪电池董事长何龙在刀片电池发布会上透露，传统电池包的空间利用率仅为40%左右，而刀片电池省去了模组和加强梁两个环节，空间利用率提升了50%，换言之，电池包内留给电芯的空间可以达到60%。
刀片电池为什么这么长？据比亚迪电池包发明专利申请相关文件显示，刀片电池长度可以在600mm—2000mm之间，远远超过普通锂电池电芯。电芯长度能根据电池包的尺寸定制，由于长度足够，电芯两端可以“抵达”电池包的外围框架，直接固定在边梁上。
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刀片单体电池（电芯）外观呈扁平的长条状（图片来源于相关专利资料）
刀片电池为什么这么扁？相关专利文件中解释说，电芯制作成扁平状可加大有效散热面积，提高散热效率。
电芯为什么能替代纵梁和横梁？专利文件显示，这种电芯为硬壳电芯，外壳为钢或铝材质，本身便可起到支撑作用。电芯并列布置在电池包内时，可替代加强结构来保证电池包的结构强度，从而少用甚至是不用纵梁和横梁。
据何龙在发布会上介绍，刀片电池的电芯既是“能量体”，同时又是结构件，并且还借鉴“蜂窝铝”的结构，在电芯阵列的上下两面粘接上高强度结构板，这样可以让刀片电池包的强度比传统电池包“不减反增”。
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刀片电池包内部结构示意（图片来源于相关专利资料）
这种设计无疑会大幅提高电池包的“体积比能量密度（瓦时/升）”，也就是说，同样大小的电池包，可以放进更多的电芯，从而携带更多的电量。


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