作者 | 程潇熠
编辑 | 李欢欢
比亚迪刀片电池（新一代磷酸铁锂电池）的出现，或将促成国内动力电池新格局。
价格昂贵一直是动力电池的软肋，比亚迪凭借刀片电池，将成本进一步压缩。未来汽车日报受邀参观比亚迪旗下弗迪电池重庆工厂时，弗迪电池副总经理孙华军表示，刀片电池的成本至少将低于600元/kWh。
此前，据路透社援引知情人士消息，比亚迪的“宿敌”宁德时代磷酸铁锂电池包成本接近100美元/kWh（约合人民币708.5元/kWh）。经测算，假设比亚迪将50%的动力电池换为刀片电池，将节省12.8亿元成本。
不仅如此，刀片电池在续航方面也可比肩三元锂电池，按照规划，搭载刀片电池的电动汽车续航里程有望达到700—800公里。
中信证券预计，2020年刀片电池将带动磷酸铁锂电池需求回暖。
不过，近1米长的刀片电池如何适配其他车型？刀片结构设计是否只能用于磷酸铁锂材料？低温状态下其性能能否与三元锂电池媲美？这些疑问，孙华军在工厂参观结束后的媒体沟通会上一一作了解答。
创新点在于结构
长96厘米、宽9厘米、高1.35厘米的单体电池，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，成组时跳过模组和梁，减少了冗余零部件，形成类似蜂窝铝板的结构，这便是比亚迪的独门秘籍——刀片电池。
从提出刀片电池的概念到量产下线，比亚迪花了近2年时间。从仿真设计到手板样件、模具样件、OTS样件、小批量试制样件，经过四轮验证测试后刀片电池才得以批量生产。
“将近1米长的极片，能够将公差控制在±0.3mm以内、单片叠片效率能达到0.3s/pcs的精度和速度，属于全球首创。”孙华军表示，这种叠片采用比亚迪完全独立自主研发的裁切方案，旁人无法复制。
“为什么我们会把电池做到1米？”孙华军透露，这是为了解决磷酸铁锂电池的体积能量密度低的问题，要把电池内部空间利用到极致，“大家都认为570mm已经很极致了”，但是从2008年开始比亚迪就一直在研究，如何解决电池长宽比从3:8发展到10:6带来的阻耗问题、电路密度以及快充问题。
2008-2020年比亚迪电池结构调整 来源：比亚迪
相比上一代动力电池，刀片电池的零件数量从1236件减少至756件，不仅体积能量密度有所增长，利用率也由原先的40%增长至60%。
孙华军表示，刀片电池减少了三元锂电池因电池安全和强度不够而增加的结构件，从而减少车辆的重量，“因此，（刀片电池的）单体能量密度虽然没有三元锂电池高，其续航能力却可与主流三元锂电池媲美”。
从专利图来看，刀片电池长度可在600mm—2000mm之间改变，且与电池包宽度一致，因此刀片电池几乎覆盖了所有乘用车的电池包宽度尺寸。而且，刀片电池也支持有模组的电池包，能兼容更大型号的车辆。
比亚迪刀片电池专利图 来源：比亚迪专利CN201911012284
单个刀片电池内，包含多个容纳腔，每一个容纳腔包含一个极芯，容纳腔通过隔板隔开。看上去就如同几个电芯组成一个串联模组。基于这种内部多容纳腔与极芯的设计，业内人士推测，比亚迪可以通过增减容纳腔的数目，来调节刀片电池长度，灵活多变。
基于此，刀片电池几乎可适用于任何一款车型。
除此之外，刀片电池最大的看点在于结构创新，包括三元锂在内的其他电池材料，未来都有可能采用这一结构。孙华军假设，“三元锂电池做成刀片电池可能体积密度更高，（续航里程或许能达到）700-800公里”。
磷酸铁锂电池要翻身？
由于磷酸铁锂电池的能量密度不及三元锂电池，此前，车企更偏爱后者，使磷酸铁锂电池在上一轮技术路线之争中败下阵来。不过，最近磷酸铁锂电池又得到政策倾斜。日前，工信部颁布的三项电动汽车强制标准中对热失控的要求，开始倾向抗高温性能及安全性远高于三元锂电池的磷酸铁锂电池。
孙华军表示，由于磷酸铁锂材料本身具有放热启动温度高、放热慢、产热少、材料在分解过程中不释放氧气、不易起火等优势，“即使在500℃高温下，磷酸铁锂材料的结构都非常稳定，但三元锂材料在200℃左右就会发生分解，且化学反应较剧烈，会释放氧分子，更容易引发热失控。”
未来汽车日报参观工厂时，比亚迪在现场做了一次针刺实验。未来汽车日报（ID：auto-time）观察到，三元锂电池被针刺后，0.5秒内就会发生剧烈的放热反应，瞬间起火爆炸。刀片电池被刺后出现冒烟情况，但没有起火和爆炸。
针刺实验现场 摄：未来汽车日报
在低温表现方面，磷酸铁锂电池向来逊于三元锂电池，不过孙华军表示，正常情况下搭载刀片电池的比亚迪汉，在零下十度以下仍能放出常温下90%的电，放电功率与三元锂电池基本持平。这是因为，在刀片电池内部，底层有保温材料，上面有热管理系统，上层还有保温棉。
刀片电池热管理系统 来源：比亚迪
2020年，刀片电池包能实现续航600公里，孙华军透露，比亚迪内部有非常明确的长期技术规划，预计基于刀片电池结构打造的磷酸铁锂电池包能量密度将有所提升，2021-2022年搭载刀片电池的电动汽车续航里程有望达到700—800公里。
此外，刀片电池33分钟可将电量从10%充到80%、支持电动汽车百公里加速达到3.9秒、循环充放电超3000次、可保证电动汽车行驶120万公里。
据孙华军介绍，刀片电池基本能实现一年建设、两年满产的目标。目前产能为3-4GWh，2020年计划提高到10GWh，2021年有望出货12GWh。
目前，还处于产能爬坡阶段的刀片电池已经吸引到大批用户，“几乎所有汽车品牌都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案”。孙华军透露，目前刀片电池已与一家国际品牌达成合作，2022-2023年将为一家自主车企批量供货。