这两天比亚迪汉EV的动力电池成为热点，除了其回归磷酸铁锂路线以外，由于它的新电芯造型又薄又长，因此得名“刀片电池”，听起来就很厉害的样子！
不过根据工信部申报目录的信息，全新的第一代刀片电池的系统质量（注意这个词，很重要）能量密度只有140Wh/kg，相比很多160、甚至180Wh/kg的产品，不仅不够出彩，甚至还有些落后...那么它的亮点究竟在哪里呢？
首先我们来看看刀片电池和目前其他主流电池的区别。
这是方形铝壳电芯，目前比亚迪旗下95%以上的产品，以及其他很多主流品牌都在使用。
这是软包电芯，与方形电芯的区别是外壳***用了铝塑膜包装，体积更小，更薄。
接下来这个我们看起来非常眼熟的，就是特斯拉在使用的圆柱电芯，有如图中的18650规格，和更大一些的2170规格。由于单体电芯体积和容量较小，所以每一台特斯拉上都有数千个这样的电芯存在。
最后就是比亚迪的刀片电池了，由于目前还没有实物图，先凑合用专利图看个大概...
通过尺寸数据可以看到，刀片电池的高度和厚度是固定的，高度为118mm，厚度13.5mm。主要是长度部分，刀片电池从435mm到2500mm有多种规格。
最长可以达到2.5米的长度，这是之前的电芯形式上从未出现过的。
由于长度足够，所以电芯内部也可以做些文章。比亚迪在不同规格的刀片电池电芯内，可以通过串联或并联连接多个极芯，极芯组之间设置有隔板，将电芯的空间分隔成若干个容纳腔，这些容纳腔形成类似的蜂巢结构，并且具备密封和注液通道。
刀片电池可以简化目前主流电池的层层集成结构，不再需要“电芯Cell-模组Module-电池包Pack***”固定成组方式，可以直接通过电芯组成电池包，即Cell?To?Pack（CTP）。
上图为比亚迪秦Pro?EV的动力电池包结构，一个个成组后的方形电芯模组，被一条条线束和液冷管路连接起来，其中还要加入很多结构件和支撑件，电芯到模组的体积集成效率大约为78%。
相比起来，刀片电池的成组就要简单的多，减少了模组级的结构件，并极大的简化电池包上的装配支撑结构，使得整个电池包结构明显简化，电芯到模组的体积集成效率可以达到90%，从而提高了体积能量密度。
因为乘用车的底盘空间有限，不能容纳一个体积很大的电池包，越是底盘偏低的轿车/跑车这个要求越突出。因此如果我们要讨论集成效率提升的话，体积利用效率是最直接最有效的研究判断指标，而不是只执着于常见的质量能量密度Wh/kg。
传统的模组为了保证其作为一个独立的单元具有良好的力学性能，需要侧板端板等防护结构，因为多级集成也需要低压线束、高压连接等电气元件。
在使用刀片电芯技术后，这些结构可以得到极大的简化，更大尺寸的电芯/近似模组的设计使得在电池包等级上的装配生产复杂度和成本明显降低，质量和体积上更紧凑，利用率更高。更加一体化的设计理念也可以很好的提高水冷、加热等元件的集成度。
虽然磷酸铁锂材料的刀片电池在质量能量密度上还达不到三元电池的高水平，但是它可以在一定的容积下，装入更多的容量的电池，表现在产品的实际续航方面丝毫不比三元电池的主流产品差多少。我们上面提到的比亚迪汉EV，NEDC综合续航里程最高就有605km，这几乎是当前国内自主品牌的最高水准了。
有人说多塞电池，那车的整备质量不就上去了吗？别忘了比亚迪独有的e平台技术，通过高压系统的集成和低压系统的整合，比亚迪在轻量化方面是有着很大优势的，反应在比亚迪汉EV上，这台将近5米的纯电动轿车，整备质量也才2020kg，并没有多么夸张。
另外别忘了磷酸铁锂电池在成本上的优势，降低的成本可以直接在车辆终端价格上给予消费者最大的实惠。
至于比亚迪为什么不干脆直接使用三元材料的刀片电池，我想除了部分技术原因外，老王对磷酸铁锂的情怀可能更多一些吧。
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比亚迪汉小电瓶在哪
3月29日下午，比亚迪以线上发布会的方式公布了刀片型磷酸铁锂电池（下文简称刀片电池）。比亚迪董事长王传福在会上直言：“对电池能量密度不切实际的追求，彻底带偏了并且动力电池行业的发展路线，并且让新能源乘用车的安全口碑付出了极其惨重的代价。”王传福表示比亚迪要做些什么，我们一起来看看，比亚迪的刀片电池到底有啥优势？
高比能量—电池大车身轻
据了解，刀片电池只在比亚迪汉纯电车型搭载应用，其他车型暂无规划。搭载刀片电池的首款车型为比亚迪汉EV。
日前网络上曝光了比亚迪汉EV的详细动力电池信息。新车将搭载77千瓦时容量的磷酸铁锂电池，总质量为549千克。汉EV四驱版的NEDC综合续航里程为550km，两驱版车型为605km，其中两驱版车型的整备质量仅为2020kg。
根据编辑的经验，在判定一辆车续航的时候，最值得关注的因素有两个，车重和电池容量。当然，三电系统对续航也有影响，不过车重和电池容量是根本。
先看下汉EV的车身尺寸4980×1910×1495mm，轴距为2920mm。作为一辆中大型轿车，搭载77kWh的大电池，整备质量仅仅为2020kg，比亚迪汉EV是怎么做到的？
这便是得益于刀片电池高比能量的特性，汉EV才能做到电池大车身轻。
我们知道，传统电池包的生产可以分成两个步骤：第一由电池组成电池模组；第二把组装好的模组排布在一个托盘上组成电池包，电池模组里面电池的空间利用率只有80%，其他都是模组的结构件。
从模组再到电池包，由于要承载几百公斤的模组，所以需要在模组之间布置许多横梁，来保证整个电池包的强度，再加上其他的结构件，使得电池模组在电池包里边的利用率仅为50%。那么电池倒模组的空间利率80%，再乘以模组到电池包的利润率50%，等于40%。
比亚迪另辟蹊径，为什么不能将电池直接做成结构件呢?
比亚迪直接把电池拉长，将电池固定在电池包的边框上，让电池同时也变成结构件，直接增支撑电池包的量，这样就既解决了固定的问题，也解决了强度的问题。这一方案使得电池包的空间利用率可以达到60%以上。
众所周知，磷酸铁锂电池安全环保、寿命长，但是成组能量密度不如三元锂电池，刀片电池则解决了这一难题。刀片电池将电池***用无模组电池成组方式，将电池包整体空间利用率由过去的40%，提升到了60%，直接将搭载磷酸铁锂电池电动汽车的续航里程，提升到了三元锂电池汽车的水平。
高安全—让“自燃”成为过去
前几天，一则***引爆了网络。***的内容是这样的：一家网站选取当下最流行的三元锂电池、磷酸铁锂电池与刀片电池一起来做对比***测试。三元锂电池在被***穿的一瞬间就发生了爆燃，温度超过500摄氏度；磷酸铁锂电池在被***穿的瞬间，并没有发生起火燃烧的现象，但是电池表面的温度却高达200到400摄氏度；比亚迪刀片电池在被刺穿的时候，并没有任何的异常表现，甚至连冒烟都没有，电池表面的温度只有60摄氏度。
***测试是被行业公认为最难通过的测试，处于测试金字塔塔尖的位置，“无人出乎其右”。能够通过***测试，说明电动汽车的底盘便可以承受任何复杂的路况。
比亚迪公司董事长王传福甚至直接在发布会上表示，刀片电池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掉。
这一次，比亚迪请来欧阳明高院士站台。如果说在新能源汽车领域找一个权威的话，欧阳明高院士必然在列。欧阳明高院士长期从事节能与新能源汽车能源动力系统研究。主持和参与了国家和国际相关重大科技***，现担任国家863“节能与新能源汽车”重大项目专家组组长、中美清洁能源联合研究中心“清洁汽车”联盟中方首席科学家。2017年11月，当选中国科学院院士。
对于比亚迪刀片电池在***实验中的表现，欧阳明高院士是这样评价的：“刀片电池在真实实验中的表现是非常优异的，我想优异的原因可能有两个方面，一个方面因为刀片电池是一个长条形的电池，所以它的散热面积比较大；另外一方面，当***的时候，它短路的回落比较长，所以产热的能力相对要下降。一方面产热下降，一方面散热加强，当然温升速率就会比较小，所以***的表现非常好。”
低成本—低价才能普及
欧阳明高院士还表示，由于简化了结构，简化了工艺，所以刀片电池包的成本也会下降。
王传福在演讲中也提到，比亚迪坚持从0到1的自主创新和业务整合，运营出后来被业界称为垂直整合强大的产业配套体系。
此前，有研究机构中信证券研报推算，随着“刀片电池”研发的推进，比亚迪电池系统成本有望大幅降低。“***设2020年公司动力电池出货15GWh，以刀片电池替换比例做情景***设，***设替换比例分别为100%/50%/25%/0%，经过测算，刀片电池替换将给比亚迪节省25.5/12.8/6.4/0亿成本。”
王传福在发布会上表示，汉大概是今年6月份在深圳投产上市，工况续航可达605公里，百公里加速3.9秒。搭载刀片电池的汉EV，既有高能量密度电池组，又有安全作为基础，价格还更便宜，你期待吗？
动力电池发展趋势
在刀片电池的发布会上，欧阳明高和王传福还谈到了他对动力电池发展的三大趋势。
欧阳明高认为，第一个趋势是进一步在电池材料和电化学体系方面进行创新。比如说从有机的、可燃的电解液发展到无机的、不可燃的固态电解质。
第二个趋势是朝智能化方向发展，比如说智能制造、智能控制、自动回收等等，充分的利用我们现在信息和人工智能技术，发展智慧电池。
第三个趋势是在设计和产品工程方面进行创新。欧阳明高认为，刀片电池就是这么一个非常好的例子。
王传福则认为，未来电动车大规模替代燃油车的这种过程中，那么电池应该具备这三个特点。
第一、要有高安全和高健康，没有安全就没有品牌，也没有电动汽车这个行业，因此未来的动力电池必须首先要保证高的安全性。
第二、要有长续航和长寿命。
第三、要减少稀有金属依赖。王传福认为，中国石油很少，因此要发展机动车，一方面要改善环境气候变化，另一方面要减少对石油的依赖。中国除了多煤少油以外，很多重金属储量也很少，比如钴、镍。
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比亚迪汉ev是用刀片电池吗
比亚迪汉小电瓶在驾驶员一侧。
打开发动机舱护板，在驾驶员一侧就可以看到小电瓶了。这个小电瓶布局和传统燃油车是一样的，正极是塑料壳封闭的，负极是可以手动拆下的。当车辆长时间不用的时(比如一两年)需要拔下小电瓶的负极，阻止小电瓶的缓慢自然放电。
电瓶是电池的一种，也叫蓄电池，它的工作原理是把化学能转化为电能。通常人们所说的电瓶是指铅酸蓄电池，即一种主要由铅及其氧化物做电极，硫酸溶液做电解液的蓄电池。
太平洋汽车网比亚迪汉ev是用刀片电池，所谓“刀片电池”，实为比亚迪开发的长度大于0.6m的大电芯，通过阵列的方式排布在一起，就像“刀片”一样插入到电池包里面。一方面可以提高动力电池包的空间利用率、增加能量密度；另一方面能够保证电芯具有足够大的散热面积，可将内部的热量传导至外部，从而匹配较高的能量密度。
而相比比亚迪此前的磷酸铁锂电池，“刀片电池”的升级重点在于该电芯可实现无模组，直接集成为电池包（即CTP技术），从而大幅提升集成效率。
比亚迪并非首先运用CPT技术的厂商。作为全球装机量最大的动力电池制造商，宁德时代先于比亚迪运用了CPT技术。2019年9月，宁德时代在法兰克福车展中就对这一技术进行了展示。
全球范围来看，先后有特斯拉、宁德时代、比亚迪、蜂巢能源4家先后着手开发并宣布将量产CTP相关产品，无模组动力电池包正在成为主流技术路线。
所谓模组，就是将部分相关零部件构成一个模块，也可以理解为一个零部件总成的概念。在电池包这一领域，将若干电芯、导电排、***样单元及一些必要的结构支撑部件集成在一起构成一个模块，也叫模组。
比亚迪“刀片电池”的重量比能量密度虽然比上一代电池提升了9%，但体积比能量密度的提升幅度却高达50%，这才是“刀片电池”真正的过人之处。因为这意味着，相同的车型，比亚迪未来可将车辆的电池容量提高50%，虽然可能也会带来重量增加的影响，但最终实际的续航表现一定是大幅提升的。例如首款搭载“刀片电池”的汉EV，虽然是一款车长接近5m的中大型车，但也拥有600km左右的续航能力。
为了提升续航里程，如今的车企大多***用镍成分比例较高的三元锂电池，“622”型号如今已经十分常见，甚至“811”也已经在量产车型中搭载，也就是说维持电池稳定性的钴锰成分只占到20%，在续航里程提高的同时，电池安全性却成了一大隐患。相比之下，磷酸铁锂电池在这方面要更可靠。
因此，刀片电池可以说是在原有基础之上进行了全面升级，据悉刀片电池也已经应用于比亚迪汉这款车上，具体表现也是能等待时间证明了。
（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）
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