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出品 | 搜狐汽车·E电园 编辑 | 周航 [搜狐汽车·E电园] 关于比亚迪的刀片电池，3月底的线上发布会其实已经揭示了核心技术、释放了足够多的有效信息。而笔者此次能够亲历重庆电池工厂，以及与弗迪电池有限公司（原比亚迪动力电池事业部）孙华军副总经理的交流之后，获知了刀片电池的更多隐秘、了解了弗迪系子公司被推到台前更多背后的故事……
[·亲历针刺试验的感官冲击·] 3月底线上发布会的高潮、也是之后人们讨论最多的部分，就是刀片电池（磷酸铁锂）与传统模组的磷酸铁锂以及三元锂的针刺试验视频。 x 直径5毫米的钢针穿透、模拟严苛条件下短路场景，三种电池核心的差异表现。当时连线的中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高其实就解读了刀片电池的优势：磷酸铁锂正极材料本身的热稳定性好（优于三元锂），对比同样材料的传统电池，刀片电池的长条结构散热面积大，伴随而来的还有整个电路的回路长，产热能力低。
概括来来说就是：刀片电池的产热少和散热好，所以温度升高幅度小，热失控或者说自燃的概率也就小了很多。
在看过以上视频并获知欧阳明高院士的结论之后，其实笔者对于这次走进弗迪重庆工厂再看一遍针刺试验对比，一开始是没有太高的兴致的。但真到了试验阶段现场的视觉与听觉冲击，让我的内心活动在短时间内来了一次颠覆。 现在我懂了、也信了：体育赛事、演唱会看live和看转播真心不一样，眼睛和耳朵是不会骗你自己的。在此只能说笔者的刀片电池针刺试验本文展示的“录播”，大家凑合看吧。 [·关于针刺试验比亚迪与宁德时代的争论·] 动力电池针刺试验前日“翻红”了，被比亚迪与宁德时代两大电池巨头之间的争论推到了风口浪尖处，两家的分歧在于穿透电池与否。 比亚迪：钢针穿透电池了，考验的是电池极限受损状态下短路后的安全性。 宁德时代：钢针没有穿透电池，考验的是电池外部防护的能力。 总结来说：可以概括为“前与后”、“要和不要”的区别。比亚迪是要创造一个远超国家标准，短路之后的环境；后者是真刀真枪的将风险扼杀在短路之前，不要出现短路。 都是考验动力电池的安全性，只是取向不同而已，争论要想有个结果，找个“裁判”呀！双方都认可的第三方或者国家级别的机构试验一次。但两家企业又没有到势如水火的地步，可能满足了广大网友八卦、想看热闹的心了。 [·为什么舆论呈现出了倾向比亚迪的一边倒？·] 既然说到比亚迪与宁德时代关于针刺试验的争论，那咱们就再继续延展一下，为什么舆论呈现出了倾向比亚迪的一边倒？网上的说法五花八门、甚至有不少阴谋论，有说比亚迪试验更严苛的、有说刀片电池的专利挡宁德的路了等等，全都没有get到关键点呀。
为什么？因为比亚迪有基数庞大的迪粉呀，在粉丝经济如此发达的今天，这是先天条件上的差异啊。宁德时代是一个只做动力电池的专项运动员，得装备在新能源车上卖给消费者；比亚迪卖车、还有疫情以来的口罩，买方消费者直接面对卖方比亚迪。 [·比亚迪（弗迪）动了宁德时代的“奶酪”还真不是阴谋论·] 如果说分析上一个问题有一些说法是阴谋论，那弗迪电池动力宁德时代的奶酪还真不是。为什么这么说？其实就是一家可选的供应商，价格更优者得的道理。
比亚迪此前是自给自足的封闭模式，将弗迪系子公司推到台前变成了面向所有车企的供应 这不，在笔者与弗迪电池有限公司（原比亚迪动力电池事业部）孙华军副总经理交流之后了解到：弗迪电池已经在与海外一家自主品牌车企和一家商用车企业沟通供货事宜中了。其中自主品牌大概率是长安汽车，刀片电池工厂落户重庆看上去就是一个“信号”，比亚迪与长安汽车此前良好的合作关系是另一个“信号”，如果长安未来全新平台的纯电动车上用刀片电池，笔者一点都不意外。 而关于“奶酪”的说法，笔者发挥想象力假定了一个情景(纯属虚构)：背景是一家此前与宁德时代深度合作的车企A，看到了弗迪电池在产品层面不逊于老伙伴宁德。 于是车企A随便问了一下弗迪：“我的车的电池要从你这买多少钱？” 弗迪说：“咱们第一次合作，我实在点，给你700元/kWh。” 然后车企A找到宁德时代：“弗迪找到我说700元/kWh，咱们这关系我没答应，但是都合作这么多年了，你还给我750元/kWh可就……” 宁德时代一看：“话都说到这了，我也不玩虚的，给你680元/kWh。” 如此一来，宁德时代的这“70块钱的奶酪”就因为比亚迪（弗迪）而没了。之所以给大家分享以上“虚构的对话情景”，源于一个所有车企乃至任何以盈利为目的行业都遵循的核心：在商言商，采购成本那绝对是企业“言商”的重中之重。为控制成本有大动作的例子不胜枚举，远的不说，特斯拉100%国产化率、新车申报目录用宁德时代的磷酸铁锂电池就可谓典型。 [·参观刀片电池生产线的“干货”·] 聊了半天“八卦”，咱们还是得来点干货。笔者在去年走进宁德时代、蜂巢能源工厂参观生产线之后，这次亲历弗迪电池重庆工厂对比之后，确实有些信息点想与大家分享。三家生产线参观都是保密的、不让拍摄，所以这方面内容以文字为主。
在三家从配料（拌料）、涂布到Pack（电池包）相同的制造流程中，存在着以下的比亚迪自身的优势，以及三家之家的差异： 1.刀片电池为什么用叠片工艺的电芯？ 新能源车动力电池的电芯主要有叠片（一片一片叠起来热压成型）和绕组（常见的卷绕铜芯）两种工艺，差别主要体现在空间利用率。传统电池模组的厚度较大，将正负极涂好的“布”（其实是金属）卷绕与叠片之间空用率差异不算大，叠片稍稍领先的百分比在个位数；而刀片电池超薄的结构，差别就大了，叠片的空间利用率优势百分比稳稳的在两位数以上。如此差异，对于刀片电池本就是通过结构创新，来压榨能力密度（体积比能量）的初衷至关重要，所以要用叠片工艺。
2.比亚迪自主研发的高速叠片机是不是行业领先？ 这个问题答案的是与否要加上条件。在确定了叠片工艺之后，那么问题来了，即高速叠片机从哪来？从海外采购的高速叠片机，可以满足“片”的长度在100毫米-500毫米之间，没有满足细长的刀片电池900毫米以上（汉EV为1000毫米）的生产设备，所以只能自主研发，最终带来了最大长度1300毫米的叠片机。就叠片长度这个关键数据来说，比亚迪自主研发的叠片机确实是行业领先。 而所谓“高速”叠片机，还有一个重点就是生产效率，或者说自动化效率。一方面，叠片机本身的效率就不如绕组，行业领先水平在0.3s/pcs（片）左右，而同样栽电量电芯使用绕组工艺换算成叠片的计算发放，大概在0.25s/pcs（片）左右的水平，且国内的动力电池企业的高速叠片机还大不到0.3s/pcs（片）的领先水平。 这方面，比亚迪自主研发的高速叠片机，理论上倒是能达到0.3s/pcs（片），但实际生产过程中为给叠片机工作强度留有余量，以及保证叠片的良品率，会有一定降速，笔者预估在0.4-0.6 s/pcs（片）之间。就叠片机的效率来说，比亚迪自主研发的叠片机算不上行业领先。
对比来看，以叠片工艺为主的蜂巢能源，高速叠片机则是稳定在0.6 s/pcs（片）的水平；宁德时代虽然也具备叠片工艺的技术储备，但并未大规模用于实际制造，相对于绕组的比例很小。 3.弯缸技术助力“布”宽度上的一致性 说完了刀片电池叠片长度的自主研发叠片机，接下来咱们再看看宽度的。刀片电池相对传统去电池模组不仅超长，而且也超宽了。太宽造成了叠片之前将“布”辊压这个流程中，“布”中间和两边的厚度先天的就会存在差异，原理跟擀饺子皮、面条一样，中间厚、两边薄。
为了解决这个问题，比亚迪自研了弯缸“黑科技”，说起来其实很好理解，就是辊压滚组与“布”接触面不“平”了，而是一个中间高、边缘低的弧面。当然了，这个说起来简单，但在高精度的自动化生产线上，那是微米级别的，比亚迪这项技术实际应用中，可以做到厚度控制在2微米以内。 4.比亚迪的陶瓷密封比橡胶更耐用 比亚迪给电芯包括“外衣”的密封技术，采用了行业中独一份的陶瓷密封工艺，其它企业一律是传统的橡胶。其好处是没有橡胶材料本身的老化特性，密封的可靠性更高，最多可以保证20年。 这个优势对于买车的普通消费者来说到没那么关键，毕竟一款开20年的电动车，电池早就衰减的差不多了，换电芯的花费不如置换升级来的实在。而这对于动力电池后续的梯次利用，有着非常高的价值，因为这项技术直接作用在了电芯这个电池最小单元的保护层上。
另外，关于刀片电池车间中，利用质谱仪原理、用最小原子惰性气体氦气（氢气太活跃）检测气密性，太空舱式加压技术注入电解液，10微米以内、一根头发丝以下的超声波焊接技术等等，其实也笔者在参观生产线中获得的信息点，只是对比宁德时代和蜂巢能源，没有上文几点那么突出罢了。 [·三元材料的刀片？看需求、为安全会有“牺牲”·] 磷酸铁锂正极材料热稳定性好、安全性强，以及成本低的先天优势，乃是刀片电池结构排列紧密的最佳搭档。但问题也依旧存在，低温环境性能差的问题，可以通过液冷循环的电池热管理系统解决，比亚迪e平台已经在
王朝(参数|图片)系列纯电动车型中，给我们展示了类似“温奶器”的小功率水泵（不同于大部分车型类似“电烧水壶”的大功率），在给电池加热时不太费电的能力。 但磷酸铁锂电池能量密度的先天不足，只是凭借刀片结构很大程度上弱化了，并未根治。汉EV动力电池成组后的密度为140kg/kWh左右，低于传统模组三元电池主流的160kg/kWh，继续压榨达到170kg/kWh左右，也就接近“天花板”了。 那么能量密度有优势的三 现阶段比亚迪已经开始了对三元刀片电池的研发工作。其中的难点就是如何保证三元材料伴随“活跃”而来的安全隐患，首当其冲的就是增大电池内部的空间冗余，三元刀片电池就不能像磷酸铁锂排列的这样紧密了。但这个实现基础就会向着传统模组的空间利用率“倒退”，无法将刀片结构的优势最大化发挥出来。最终会导致，三元刀片相比磷酸铁锂版本的提升会没有那么明显。
所以在笔者看来：结构优化更好的三元锂电池预计将是一个新的内部架构，而不是刀片结构。更贴近这种结构的，其实是宁德时代电池包内部留有部分隔离骨架的CTP（去模组）。 [·写在最后·] 动力电池作为整车的一部分，其实与广大买车的消费者们还是隔着一层的，但它作为一款纯电动车成本最高的核心部分，比传统燃油车“三大件之二”的发动机+变速箱成本占比还高，个人认为与大家买PC机看CPU一样，值得大家去关注。 而为了让网友们能够更好的理解与阅读关于动力电池的内容，我们将在后续的技术文章中融合更多“八卦”，乃至“说人话”的视频形式来呈现，敬请持续关注搜狐汽车·E电园。 本文来源【E电园】版权归原作者所有 |
