有问题就有答案
Q1：刀片电池和三元锂电池有何区别？
比亚迪推出的“刀片电池”，属于磷酸铁锂电池，从产品结构来看，就是将动力电池的电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，虽仍保留了模组的结构，但其通过多个"刀片"捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池，整体思路同样是减少模组结构和单体连接线束，提升封装效率。同时，可以大大提升其能量密度。磷酸铁锂电池采用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料，用铁来做电池原料一来成本低廉，二不含重金属，对环境污染较小，工作电压为3.2V。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，因此在零电压存放时并不会有泄漏，高温条件下或过充时安全性非常高，可快速充电，高放电功率，无记忆效应，循环寿命高，缺点为低温性能差，正极材料振实密度小，能量密度较低，产品的成品率和一致性也饱受质疑。三元锂电池全称是“三元材料电池”，一般是指采用镍钴锰酸锂（Li（NiCoMn）O2，NCM）或镍钴铝酸锂（NCA）三元正极材料的锂电池，把镍盐、钴盐、锰盐作为三种不同的成分比例进行不同的调整，所以称之为“三元”，包含了许多不同比例类型的电池。从形状上来区分，可分为软包电池、圆柱电池和方形硬壳电池。其标称电压可达到3.6-3.8V，能量密度比较高，电压平台高，振实密度高，续航里程长，输出功率较大，高温稳定性差，但低温性能优异，造价也比较高。小结上面提到的三元锂电池和磷酸铁锂动力电池的优劣性，可以非常明显的看到磷酸铁锂最大的优势就是安全稳定，循环使用寿命高，缺点就是低温性能差，能量密度相对较低，而三元锂电池则可以做到相对较高能量密度，但高温性能差，安全稳定性相较于磷酸铁锂而言，也稍逊一筹。如果比亚迪推出的"刀片电池“真得可以有效解决能量密度的问题，同时价格也非常具有竞争力的话，还是有很大市场潜力的。如果大家想要了解更多新能源汽车相关的行业资讯，欢迎点击右上角的关注，谢谢。本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
Q2：对比太明显！亲眼见证刀片电池VS三元锂电池针刺实验
6月1日，我受邀参观了比亚迪旗下的重庆佛天锂电池厂，知道这里是唯一的刀片电池生产基地！来看看里面有什么！我们先绑起来！在正式参观工厂之前，比亚迪决定大动——！参与本次针刺实验的是比亚迪生产的三元锂电池和刀片电池。从图中可以看出，三元锂电池被刺穿后，电压几乎在一秒钟内降至零(即发生短路)，随后浓烟起火并发出巨响。图为三元锂电池穿刺实验图像。红线表示电压，绿线表示安全阀温度，黄线表示穿刺点温度。刀片电池穿刺20分钟后，电压只是以很慢的速度下降，没有烟和火。对比还是很明显的。之前写过两篇关于比亚迪和当代安普瑞斯科技有限公司的文章，发现很多网友质疑刀片电池穿刺后电压是否降到零，网上流传着刀片电池的两种针灸实验视频，分别是电压降到零和不降到零，所以这次就带大家看看真相。单看这个实验，比亚迪的刀片电池穿刺20分钟也没有降到零。我问现场工程师，他说他们把扎破的电池放了一天，电压没有降到零。初始电压3.42伏，启动时间约10:47，图片为10336057数据，其中1-1-1为实时电压，1-1-2为安全阀温度，1-2-3为穴位温度。刀片电池能抑制内部短路？那么这是为什么呢？据比亚迪工程师介绍，穿刺后，电池内部出现各种短路。通过结构设计，他们抑制了电池内部的严重短路。然后我问，既然是“结构设计”，而不是材料本身的特性，这种技术能应用到三元锂电池上吗？工程师们说他们目前正在这个领域做研究。因此，或许我们可以期待比亚迪研发出更安全的三元锂电池？看完激动人心的针灸实验，我们来谈谈大家关心的一些问题。比亚迪没有忽视系统安全！在此前当代安普瑞斯科技有限公司与比亚迪的口水战中，当代安普瑞斯科技有限公司“暗讽”比亚迪将滥用测试的通过等同于电池的安全，这让比亚迪似乎只执着于电池的安全，而忽略了系统的安全。其实比亚迪也很关心整个系统的安全性。他们从七个维度、四个层面、五个方面保障刀片电池的安全。除了针灸，比亚迪在过充、碰撞维度上也配备了相应的安全措施。比如大家都关心过充。根据比亚迪的数据，在高于最大电压2.6倍的充电条件下，只有烟雾出现，没有起火爆炸。当某个电芯失控时，其相邻的电池不会起火或爆炸，也不会引起连锁反应导致整个电池组起火。在这种极端的工作条件下，我们只能吸烟而不能着火，也就是说，在工作条件温和的日常使用中，基本上不会出现安全问题；退一步说，即使有热失控，装有刀片电池的车辆也能提供足够的逃生和救援时间。低温性能差？它不存在！大家都知道锂电池不抗冻，尤其是磷酸亚铁锂，由于先天问题，其低温性能经常被人诟病。就连Li的CEO李想也曾在微博上质疑刀片电池的低温性能。比亚迪给出的实测数据显示，刀片电池在-20摄氏度时放电容量仍保持在90%。但在低温、低SOC条件下优于三元锂。关于刀片电池的低温充电能力，比亚迪也给出了数据，数据显示刀片电池的低温充电时间与三元锂电池没有区别，只是在低温低充的充电功率上有所落后。这些数据也印证了比亚迪销售副总经理李云飞先生的话：“低温性能不好，我们不敢卖”。然而，在我们得到真正的汽车进行冬季测试之前，我们不能断定刀片
我更愿意相信第三方和媒体的评价，敬请期待电态的后续冬季测量。快速了解重庆福地工厂，总投资100亿元，占地约1500亩，总建筑面积约95万平方米。新建生产车间，购置相关设备958套，建成锂离子电池生产线8条。项目达产后，已形成20GWh的锂离子电池产能，年产值200亿元。2019年2月至2020年3月，工厂正式推出刀片电池。只用了一年时间，就拥有了精益化、自动化、信息化的制造管理系统，拥有了比亚迪自主研发的刀片电池生产线和生产设备，以及一批高度机密的核心技术。刀片电池是如何生产的？最后，刀片电池是如何生产的。其实刀片电池本质上也是一种动力电池，所以它的制造工艺和普通电池类似，是通过配料、涂覆、碾压、叠片等工艺生产出来的。首先，将活性物质、纳米导电材料、溶剂和粘结剂按照预定比例自动混合，形成均匀稳定的电极浆料。下一步是涂布，即将浆料涂布在铜箔上，确保无颗粒、杂物、灰尘等。被混合到极片中。使用的机器看起来像织布机。在轧制时，用轧辊按照预定的厚度压实被涂覆的电极片，从而获得预定厚度和体积密度的电极片。然后是层压。刀片电池极片长度近一米，而比亚迪独创的叠片工艺可将对位公差控制在0.3 mm以内，叠片速度达到行业最高水平，每片——0.3秒。之后，机器将自动运输结构件并实现精确定位，通过绝缘、焊接、封装和密封将其组装成电池。经过烘烤除水、填充电解液、测试后，刀片电池芯完成。最后，每个电池将形成一个电池组。比亚迪的CTP技术(电芯直接到电池组，无需模组)可以提高电池组的体积利用率，有助于提高能量密度。下图很好地展示了CTP技术的优势：比亚迪表示，刀片电池可以减少三元锂电池因电池安全性和强度不足而增加的结构件，从而减轻整车重量。所以单节电池的能量密度虽然没有三元锂电池高，但也能达到和主流三元锂电池一样的续航能力。比如比亚迪汉EV的综合续航里程为605公里。最近有个热词叫“工业4.0”，你可以简单理解为智能工厂、智能生产、智能物流。重庆佛天工厂也是工业4.0的实践者。除了高精度和自动化，数字化建设并不落后。每一款刀片电池产品都有专属的“身份证”。未来，产品在使用过程中的数据也将为比亚迪不断完善技术，提高产量。品提供重要的参考。■ 邦点评弗迪电池公司副总经理孙华军表示，“今天，几乎你能想到的所有汽车品牌，都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案”。这足见比亚迪的野心和实力，我们知道世界上的汽车巨头，比如大众和特斯拉，都想将电池的生产和研发握在自己手中，比亚迪显然先一步做到了这点，并且已经开始对外销售电池，这让比亚迪在与国内外对手竞争时占据了不少优势。最后，我非常期待能早一点试驾到搭载刀片电池的汉EV，看看这款电池配合比亚迪的旗舰车型，到底能给我们什么惊喜。也请大家期待电动邦的后续报道。本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
Q3：真的不只是安全！刀片电池为啥大有取代三元锂电池之势？
最近相信大家的朋友圈早就被比亚迪的刀片电池刷屏了。在至今仍然震撼大家的那个针刺实验视频中，刀片电池展现出了压倒性的安全性。如果我们仔细看那个视频会发现，在实验的3种电池当中，刀片电池是唯一一种在针刺之后仍然保持相对稳定输出电流的，这也就意味着，刀片电池是当今量产的车用动力电池中，唯一一种在针刺实验中还能保持正常工作状态的电池类型。尽管就我个人而言，我对于刀片电池是否能真的在实验中维持这么低的温度抱有疑问，但不可讳言地，刀片电池这种新技术至少就通过这个视频，就已经有撼动整个动力电池产业的能力了。但今天我要告诉大家的是，刀片电池这种东西，绝不只有超高安全性。真正的次世代动力电池形态之前我们写过很多文章，介绍过很多种新型的电池技术，其中有大家至今还非常熟悉的固态电池，也有各种各样奇葩的改进型电池，甚至还有还躺在实验室无法量产的所谓的石墨烯电池。但这些东西之所以不能取代三元锂电池的市场地位，原因虽然很多但关键在于，这些电池在寿命，能量密度，封包效率这三个核心指标上远非三元锂对手。目前广泛使用的三元锂动力电池上述三个数据大致上是这样的：寿命800-1000次擦写循环。能量密度180KW/H（200KW/H的目前遇到量产难关），封包效率62%左右。实话说，都不咋样，但对于当前的电池技术来说，已经是最好的了。要知道目前被看好的固态电池，实验室状态下的寿命连50次循环都做不到，能量密度也是刚刚摸到100KW/H，距离三元锂还差得远。接着，大家感受一下比亚迪刀片电池这三个项目的恐怖数据吧！刀片电池的寿命为3500次擦写循环，能量密度180KW/H（量产型数据），封包效率高达惊人的80%！要知道这些数据都是量产型刀片电池的数据。如今的三元锂电池技术发展已经开始放缓了，但刀片电池才刚开始进入技术爆发期。三元锂电池末日而且更关键的因素还不在这些技术上的东西，而在于成本！比亚迪的刀片电池基于磷酸铁锂技术，这种东西的成本是公认要比三元锂低的，一直以来比亚迪的新能源车利润率比其他品牌都要高，很大程度上就是得益于它们自家的磷酸铁锂电池的低成本。但传统磷酸铁锂电池只是因为能量密度不够没法成为市场主流，这也是为什么安全性更低，更不稳定的三元锂一直霸占着动力电池主流的原因（当然了，另一部分原因是当初比亚迪不外售磷酸铁锂）。但如今刀片电池已经解决了传统磷酸铁锂的几个痛点问题，低成本，超高安全性，能量密度足够高，封包效率吊打三元锂，关键还开放对外销售。所以这，就是三元锂电池的末日啊！其实为啥刀片电池这么牛？其实吧，能搞出刀片电池，那真的是只有比亚迪才能做得到。首先，用在纯电动车上的刀片电池，必须基于磷酸铁锂电池技术，只有这种技术的电池，内部结构才方便做成刀片电池那种窄长状之余还能保持大电能储存量。其次，目前高磷酸铁锂电池的只有比亚迪一家，而比亚迪本身就是全球最大的手机电池制造商，对于制造窄长条状电池非常有经验。所以这项技术理所当然应该是比亚迪才能搞得出来。世界其他的动力电池制造商，宁德时代是不可能的，LG化学没有磷酸铁锂技术，松下电池也搞不定CTP封装。而且根据靠谱消息显示，目前全世界几乎所有你认识的车企，都在和比亚迪商量刀片电池供货的事儿。因此如果说宁德时代是目前车用动力电池的世界老大，那么未来这个名号，有相当几率会落到比亚迪手里。大家千万别小看比亚迪，这公司可不只是造车的。这是一家7天内从完全没基础，不懂医用产品制造，到日产500万只医用口罩（最新数据，日产1000万只），50万个N95口罩，数十万瓶消毒水的企业。有这种动员力的企业，要在自家最擅长的本业上打败宁德时代，LG化学这种电池巨头，真的不难。本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
Q4：刀锋电池电动车专用电池是什么类型?
刀锋电池，电动车专用电池是干式电池 。普通的锂离子聚合物电池 。干式锂离子聚合物电池相对比较安全 ，对于安全保障是关键。
Q5：比亚迪“刀片”电池到底是啥？和锂电池相比有什么不同？
实际上，“刀片式电池”是比亚迪最近推出的新一代磷酸锂铁电池的代名词。实际上，这是比亚迪多年来研发的“超级磷酸锂铁电池”。也许制造商希望采用一个敏锐且相对具体的名称。以获得更大的音量。比亚迪的“刀片”电池到底是什么？所谓的“刀片式电池”实际上是由比亚迪开发的长度大于0.6 m的大型电池，它像“刀片式”一样排列成阵列并插入电池组中。一方面，可以提高动力电池组的空间利用率，提高能量密度；另一方面，可以确保电池芯具有足够大的散热面积以将内部热量传导到外部，从而匹配更高的能量密度。与比亚迪以前的磷酸铁锂电池相比，“刀片式电池”的升级侧重于无需使用模块即可直接集成到电池组（即CTP技术）中的电池芯，从而大大提高了集成效率。但实际上，比亚迪并不是第一家使用CPT技术的制造商。作为全球最大的装机容量动力电池制造商，CATL在比亚迪之前采用了CPT技术。在2019年9月，CATL在法兰克福车展上演示了这项技术。从全球角度来看，特斯拉，CATL，比亚迪和Honeycomb Energy已陆续开始开发并宣布CTP相关产品的量产。无模块动力电池组正成为主流技术路线。▲传统三元锂电池组所谓的模块是与一些相关零件形成模块，这也可以理解为零件装配的概念。在电池组领域，许多电池，导电排，采样单元和一些必要的结构支撑部件被集成以形成模块，也称为模块。▲CATL CTP电池组CPT（电池到电池组）是将电池直接集成到电池组中。由于省去了电池模块的组装过程，电池组组件数量减少了40％，CTP电池组的体积利用率提高了15％-20％，生产效率提高了50％，大大降低了动力电池的制造成本。与其他动力电池相比有什么优势？就正极材料和负极材料而言，当前市场上使用最广泛的车载动力电池是三元锂和磷酸铁锂，但是这两类动力电池各有千秋。与三元锂电池相比，磷酸铁锂电池具有更高的安全性，更长的循环寿命和更低的成本，但是能量密度的提升空间较小。但是，如果能解决磷酸铁锂电池低能量密度的缺点，难道不是所有问题都能轻易解决吗？从理论上讲这是正确的，但难度很大，因此可以使用CTP技术在不更改正极和负极材料的情况下最大化电池的体积比能量密度。比亚迪的“刀片”电池到底是什么？据报道，比亚迪的“叶片电池”的重量能量密度可以达到180Wh/kg，比以前提高了约9％。该数据不弱于“ 811”三元锂电池，这意味着“刀片式电池”仍处于保留状态。磷酸铁锂电池具有高安全性，高稳定性和低成本，同时实现了高级三元锂电池的能量密度。许多人忽略的是，电池能量密度实际上可以在两个维度上定义。一个是单位重量的能量密度，这是工业和信息化部采用的尺寸，与获得多少补贴直接相关，并且在一定程度上影响车辆的耐用性。另一个是单位体积的能量密度。此尺寸不在工业和信息技术部的评估标准之内，但也会影响车辆的耐用性。
Q6：相比普通锂电池 刀片电池在安全性上有什么优势？
在上一期的《电车知识学堂》中，我们介绍了目前主流的三元锂电池为了电池安全的保护设计。最近，一种新型电池频频被推上热搜，引发广泛讨论。这就是我们今天的主角——刀片电池。“刀片电池”中的“刀片”指的是其单体电池的形状，并非前所未有的黑科技。它的化学本质还是我们熟知的磷酸铁锂电池。但通过不断优化物理结构设计和材料更新，其与三元锂电池的差距越来越小。今天我们就来看看比亚迪是怎么做到的，新的刀片电池相比三元锂电池有哪些优势。利用CTP提高空间利用率。目前常见传统结构的电池组内部看起来是这样的(无论三元锂还是磷酸亚铁锂):在传统电池组的内部结构图中，上部有6个模块，每个模块由多个相同的小电池组成。最后，在带有固定梁和纵梁的框架中安装多个模块，从电池到模块的空间利用率约为80%。但从模块到电池组，连接部件和内部骨架占用大量空间，空间利用率有待提高。对于自然能量密度较高的三元锂电池是有好处的，但对于难以实现高能量密度的磷酸铁锂电池，则明显限制了单体电池的能量密度和总容量的提升。为此，比亚迪选择从电池的结构入手，突破传统电池框架的限制，打造了长磷酸铁锂电池芯。通过CTP(CelltoPack)的设计思路，直接取消了电池组的内部框架，通过多排密集水平排列的电池，将内部空间的利用率提高到60%左右。最直接的结果是电池组整体能量密度和容量的提高。以搭载最新刀片电池的比亚迪汉EV为例，其电池组总能量为76.9kWh，能量密度为140Wh/kg，工信部续航里程可达605km，已经达到新能源汽车续航水平的第一梯队。新的CTP设计思路不仅使刀片电池在性能参数上达到了平均水平，而且由于减少了电池组件模块的端板和侧板，以及用于固定模块的框架和螺栓等紧固件，还降低了一些制造成本，提高了制造效率。刀片电池的安全性比亚迪的刀片电池与“刀”无关，只是因为它的电芯形状非常特殊，细长，就像刀片一样，所以被称为“刀片电池”。比亚迪汉EV车型使用的电池长度、宽度和厚度分别为1米、10厘米和2厘米。电池电压3.34V，容量可达100Ah，这是前所未见的形状。1.外力挤压在前一篇文章中，我们分析了锂电池最严重的安全问题是燃烧甚至爆炸。这些问题的根源在于电池内部的热失控，避免热失控的首要要求是在发生碰撞时避免外力挤压。比亚迪的刀片电池依然在电池组外侧设计了类似汽车防撞梁的吸能盒结构，可以通过变形和吸能来抵抗对电池组本体的冲击，而刀片电池则直接垂直紧密排列固定在电池组的框架上，使每个电池本身成为支撑电池组的结构件和梁。一根细梁做不了多少好事，但当梁的数量较多时，会有一种有点类似“一根筷子不断绞”的效果，而且面积最大，最容易弯折的部分正好对着车的前后，外面有比较充足的缓冲区。在100-800千牛顿的测试标准中，电池组只是轻微变形，没有冒烟或起火。在三点压力测试中，刀片电池最终可以承受445kN的压力，其冲击和挤压强度确实比传统电池组结构更强。2.电池热失控已发生的新能源电动汽车事故大多与动力电池热失控有关，或因碰撞挤压，或
普通三元锂电池在温度超过200时可能会失控，正极材料中镍含量越高越不稳定(目前能量密度最高的NCM811电池表明正极中镍、钴、锰的比例为83360133601，理论上最不稳定)。如果BMS不能及时断电散热，非常容易烧坏。但磷酸亚铁锂正极材料本身的热稳定性比三元锂好得多，在500范围内具有极高的稳定性。超过800才会发生热失控。此外，即使发生热失控，磷酸铁锂电池的放热也非常缓慢，分解时不会释放氧气，从而降低火灾风险。与传统的相同材料的电池相比，刀片电池的条形结构散热面积大，伴随着整个电路的回路长，发热能力低。综上所述，热值低，散热性能好，热失控或自燃的概率要小得多。在难度最大的锂电池针刺试验中，比亚迪按照GB/T31485-2015的针刺试验方法对电池进行充满电，并使用直径为5毫米的耐高温钢针，从电池板垂直方向以(255)毫米/秒的速度穿透整个电池，在极端条件下人为制造短路环境，在电池损坏最严重时测试电池的安全性。穿刺后，NCM622三元锂离子电池燃烧剧烈，表面温度超过500。反应时间短后，传统磷酸亚铁锂块电池开始膨胀，打开泄压阀，内部高温液体和气体喷出。虽然没有产生明火，但表面温度也上升到了200-400，虽然有一定的危险，但总体上仍在控制之中。最后刀片电池击穿后电压只是以很慢的速度下降，没有冒烟起火现象，表面最高温度也只停留在30-60，非常安全。退一步说，即使极端情况下发生热失控，配备刀片电池的车辆也能提供更长的逃生和救援时间。说到底，在公共充电桩等设施尚未大规模普及的今天，新能源汽车追求高能量密度、长续航仍是主流目标。三元锂电池的正极材料从333、532、622变成了811。随着能量密度的不断提高，电池的热稳定性会变差。近期，多起电动车自燃事件让人们越来越关注电动车的安全问题。比亚迪刀片电池的出现，为解决新能源汽车续航与安全的矛盾打开了新的大门。既然刀片电池在结构上具有空间利用率高、散热面积大、电路回路长、产热能力低的特点，能否将三元锂电池做成“刀片”形状？呢，这或许是未来的另一个方向。本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。