最近，国内两大动力电池制造商比亚迪与宁德时代在网络上关于电池安全性能的明争暗斗让吃瓜群众过足了瘾。比亚迪的刀片电池问世以来，就因出众的安全性能而备受关注，成功挑战“电池安全测试的珠穆朗玛峰”***试验之后，刀片电池名声大噪，这对市面上处于主流位置的三元锂电池无疑是个巨大的挑战。
那么，比亚迪的刀片电池是如何生产出来的呢？除了安全，它还有什么别的优势吗？这次比亚迪弗迪电池重庆工厂探秘活动，就为我们揭开了刀片电池的神秘面纱。
比亚迪刀片电池基本信息
在正式介绍刀片电池生产的各个工序之前，我们需要先了解一些关于刀片电池的基本信息。比亚迪的刀片电池本质上是磷酸铁锂电池，电池从结构上是由正极、负极、隔膜、电解液和壳体构成的，而我们通常所说的磷酸铁锂电池、三元锂电池都是以其正极材料命名的，因为正极材料对电池性能的影响是最大的，在电池成本中的占比也是最高的。
而刀片电池之所以被称为刀片电池，是因为它不同于常见的圆柱形或方形电池，它的单体电池的形状是长条形的，尺寸远比常见的单体电池大得多，其外形尺寸为：长96厘米、宽9厘米、高1.35厘米，就像长长的刀片。
比亚迪的刀片电池使用CTP无模组技术，单体电池通过阵列的方式排布在一起，组装成为电池包，所以能够有效提高体积能量密度，也就是说同样体积的电池包，使用刀片电池能具有更大的容量。目前比亚迪汉搭载的刀片电池电池包总容量为138.5Ah，总电量为77kWh，电池包体积利用率约为60%，体积能量密度为237-275Wh/L，质量能量密度约为140Wh/kg。
刀片电池是如何生产的？
刀片电池的生产过程共有8大工艺：
一、配料：***用先进的全自动混料系统，将活性物质、纳米导电材料，溶剂、粘结剂、按照预设的比例自动进行混合以形成均匀稳定的电极浆料；
二、涂布：***用高精度全自动高速涂布设备，将浆料均匀地涂敷在集流体的表面，通过干燥系统使溶剂定量挥发，形成均匀的电极片；
三、辊压：***用高精度轧辊将电极片按照预设的厚度进行辊压，以得到预设的极片厚度及体积密度；
四、叠片：***用比亚迪完全独立自主开发的裁切方案，高速叠片方案，完美实现了刀片电池的长尺寸，高精度，高效率的叠片工艺；
五、装配：***用比亚迪自主研发制造的全自动装配设备，自动输送结构件并实现精准定位，经绝缘、焊接、入壳、密封等工序组装成电芯；
六、烘烤：***用接触式隧道烤箱对电池进行烘烤除水，保证电芯注液前的内部水含量达到要求，以保障后期电池的电性能的稳定；
七、注液：***用比亚迪自主研发的整体加压式注液系统，真空负压及罐体加压方式，将泵入杯体中的电解液充分注入电芯并快速完成吸收过程；
八、检测：根据不同生产工艺，自动将组盘后电池通过滚筒线、提升机或堆垛机送入不同库位或不同设备，自动完成化成，充放电，分容，自放电等后段的工艺操作。
从各个工艺的介绍中我们可以看到，弗迪电池重庆工厂使用了很多比亚迪自主研发制造的设备，这是因为刀片电池实在是太长了，根本没有现成的标准设备可以用，并且比亚迪母公司本身就有强大的设备研发制造团队，所以关键工序的设备都能自己开发。换句话说，别的动力电池厂家短期内想做刀片电池几乎是不可能的，不仅专利上很难绕过去，而且还得花时间去研发设备。
弗迪电池公司副总经理孙华军表示：“将近1米长的极片，能够实现公差控制在±0.3mm以内、单片叠片效率在0.3s/pcs的精度和速度，在国际上我们都属于首创。这种叠片***用的是比亚迪完全独立自主开发的设备和裁切方案，这是其他任何人想抄都抄不来的。”
刀片电池生产过程的产生的难点主要也是因为它实在是太长了，其他电池极片长度最多也就500mm，而刀片电池的极片长度达到了1000mm，因此对涂布、切片时的精度和叠片时的垂直度要求很高，辊压时还需要解决极片两端与中间厚度不均的问题。为了解决这些问题，保证产品品质和生产效率，比亚迪的工程团队花费了大量的精力，通过使用大量的高精度传感器、工业机器人等设备保障生产精度，改善生产工艺，建立符合IATF 16949和VDA 6.3控制标准的品控体系等措施，使得厂房设备硬件的自动化，设备与设备之间的信息化，控制层面的智能化成为刀片电池生产高效、品质稳定的最强后盾。
与此同时，弗迪电池重庆工厂对生产环境的要求也是非常严苛。厂房内常年保持25℃恒温，湿度控制在1%以下。为了最大程度降低电池的短路率，他们提出了一个粉尘分级管控的概念，在一些关键工序上，能够做到一立方米空间内，5微米（头发丝1/20粗细）的颗粒不超过29个，这达到了与液晶屏生产车间相同的标准。
除了安全，刀片电池还有什么优势？
这次活动比亚迪分别给我们演示了刀片电池和三元锂电池的***试验，从上面的***我们可以看到，三元锂电池***瞬间起火爆燃，而刀片电池却没有明显的反应。安全性能孰优孰劣，一目了然。当然，这个试验只能用于单体电池间的安全性能对比，组合成电池包之后的安全性还受到能量管理系统和结构防护系统的影响，但是单体电池更安全，对提升电池包的安全性能肯定是只有好处没有坏处的。
与此同时，比亚迪还对电池受到挤压、炉温、过充、热扩散时的安全性进行了验证，均能保证电池不起火、不爆炸。在电池包的强度方面，比亚迪也经过严密的验证，保证电池包受到振动、碰撞、挤压时的安全性能。不仅如此，因为电池包的强度足够、安全性能有保障，下一步比亚迪还将探讨用电池包充当车身安全结构件的设计，以进一步降低白车身的重量，弥补磷酸铁锂电池质量能量密度较低的劣势。
除了安全性能，比亚迪还为刀片电池总结了另外几大优势，分别是续航长、低温性能好、寿命长和放电功率大。
续航长自然不用多说，比亚迪汉已经将结果摆出来了，使用77kWh的电池包，这台车长达到4米98的纯电中型轿车的NEDC续航达到了605km。作为参考，车长4米69的特斯拉Model 3国产后驱长续航版使用75kWh的电池组，NEDC纯电续航是664km。
低温性能方面，根据比亚迪官方的数据，刀片电池除了在高SOC区间低温充电功率不如三元锂电池，其他方面的表现与三元锂电池没有太大的差距，甚至在低SOC区间低温放电功率还要优于三元锂电池。
电池寿命方面，磷酸铁锂电池本身就优于三元锂电池，刀片电池在25℃实验环境下的循环寿命可达5000次，远远超过整车的使用年限要求。充电功率方面，比亚迪称刀片电池从10%充至80%最快仅需33分钟，下一步还将宣传0-100%的充电时间，因为磷酸铁锂电池耐高温性能好，所以充电发热时电控系统对充电功率的抑制会更小。放电功率方面，刀片电池搭载到比亚迪汉上瞬间最大放电功率可达363kW，所以可以支撑起汉EV四驱高性能版3.9s破百的高性能。
Q&A
这次活动的QA环节，与会的媒体对于刀片电池的问题非常多，技术出身的弗迪电池公司副总经理孙华军也几乎是无问不答，由于篇幅原因，这里只能节选4个重点问题，如果你还有其他问题，欢迎在评论区提问。
Q：刀片电池安全是因为用的是磷酸铁锂材料吗？
A：不全是，磷酸铁锂电池本身安全性好，但是也过不了***试验，刀片电池在结构上进行了众多优化，使其安全性能更好。
Q：三元锂电池可以做成刀片电池吗？
A：可以，但是技术难度比用磷酸铁锂高，安全、力方面的设计要改变，要留更多的空间做防火墙，而且还要预留三元锂电池充电膨胀的空间等。
Q：刀片电池产能多少，会给哪些外部厂商供货？
A：目前重庆工厂只投产了一条生产线，今年产出能到2-3GWh，产能能到12GWh，重庆工厂规划产能为20GWh，明年能达到最大产能，但是要完全达到20GWh的产出需要到2022年。此外，明年还会有贵阳、长沙两个工厂投产，规划产能都是20GWh。比亚迪具备一年完成建厂、两年达到最大产能的能力，如果市场需求旺盛，会继续提升规划产能。
“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。”明年将批量供货一家自主品牌厂家（猜测是长安），丰田与比亚迪合资的公司也将使用刀片电池。同时，目前还有一家国际知名商用车企在和比亚迪谈合作。
Q：刀片电池会用到DM车型上吗？会用到10万级别的车型上吗？
A：明年会有搭载刀片电池的DM车型。下一款搭载刀片电池的车型将是新款宋的纯电版，新款秦的纯电版可能也会用，后续车型是否用刀片电池要根据电池产能和市场需求而定。我理解的是刀片电池将会优先用在比较高端的车型，产能有富余才可能用到低端车型。
在活动的最后，有媒体谈到了近期比亚迪与宁德时代的安全性能之争，孙华军表示尊重竞争对手，也不惧怕竞争，有强大的竞争对手才能证明比亚迪的实力，竞争有利于大家做得更好。
的确，在新能源车日益普及的今天，公众对于电池安全性能的质疑声从未停止过，动力电池厂家之间关于电池安全性的公开竞争是很有必要的，对厂家积极提升电池安全性能和打消公众疑虑都有好处。身为一个电动车用户，我真心为比亚迪这波操作点赞，像刀片电池安全性能突出的电池，正是现在我们所需要的！
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。
汉ev605电池容量
286公斤。
根据车评家网查询得知，EV150电池包重量是286公斤。与150油车相比去除油箱发动机等，实际增加重量180公斤左右。与此相关的部件都已重新设计加强，不会影响车辆使用寿命。
特斯拉想用，汉EV搭载，磷酸铁锂电池为何重返视野？
76.9kwh。
根据查询太平洋汽车网显示，汉ev车内配有1.6kw随车充，并配置6.6kw的移动电站功能，605电池容量为76.9kwh；上完牌后，可在比亚迪小程序上申请家用充电桩，充满电需要11个小时。
在电动汽车领域，有两大电池经常被提及，那就是三元锂电池和磷酸铁锂电池。只不过由于电池能量密度更高，所以近些年三元锂电池被应用得更多，而磷酸铁锂电池则仿佛被遗忘在了角落里。
不过，近期特斯拉有可能***用磷酸铁锂电池的新闻和比亚迪汉EV搭载“刀片电池”的消息一出，又将大家的注意力引到了磷酸铁锂电池身上。沉寂多年，磷酸铁锂电池为何能在这个时候掀起风浪？买车君这就为大家解密。
电池成本更低
买车君认为，特斯拉想要使用最新研发出的磷酸铁锂电池，就是看上了这种电池的价格优势。
在正极材料中，磷酸铁锂电池使用的是磷酸铁锂（LiFePO4），而三元锂电池使用镍钴铝（NCA）或镍钴锰（NCM），电池名称也由此而来。由于三元锂电池含有一种价格昂贵的钴元素，所以在成本上，三元锂电池要比磷酸铁锂电池更高些。有数据显示，截至2019年底，国内三元锂电池包的单价为1.05元/Wh，而磷酸铁锂电池的为0.8元/Wh。
据悉，特斯拉的磷酸铁锂电池将由宁德时代提供，如果这件事能够顺利推进，那特斯拉的电池成本将有望降低至少10%。在实现国产之后，特斯拉一直在推进零部件的国产化，此次的电池类型转变无疑是最重要的一环。
此前，特斯拉国产Model?3将售价降至29.905万元，这一举措让车圈一片哇然，认为此举将会进一步压缩自主新能源车的生存空间。现在，电池成本的降低无疑会让这款车拥有更多降价空间，竞争力的再次提升将会给对手带来更大的压力。
能量密度提升
其实，磷酸铁锂电池的成本一直都有优势，而特斯拉与比亚迪之所以等到现在才将它用于自己的重磅车型上，与该电池的能量密度提升密不可分。
前几年，磷酸铁锂电池电芯的能量密度在120-140Wh/kg左右，封包后的能量密度在90-100Wh/kg左右，相较特斯拉21700电池（三元锂电池）的300Wh/kg差距明显。
随着CTP技术的出现，目前磷酸铁锂电池提供的续航已经可以与三元锂电池媲美。例如比亚迪汉EV就搭载了自研的“刀片电池”，这一最新的磷酸铁锂电池可以为车辆提供605km的NEDC续航里程，达到了主流的三元锂电池续航标准。除了比亚迪，宁德时代也已经将CTP技术用于磷酸铁锂电池生产，未来有望供应特斯拉。
以往的动力电池是先由电芯组成模组，再由模组拼合成电池包，最后一个电池包往往包含数十个电池模组。CTP（Cell?To?Pack）指的是电芯直接成包技术，减少了模组，甚至去掉了模组，提升了电池系统的能量密度。而且由于生产步骤的减少，电池成包率也大大提升，进一步降低了成本。
值得一提的是，得益于电池系统能量密度的提升，比亚迪汉EV也能享受到新能源补贴。据2019年国家补贴政策显示，享受补贴车辆的电池系统的能量密度不低于125Wh/kg，而汉EV的电池系统能量密度为140Wh/kg，符合要求。
目前，比亚迪、力神等电池厂商已经可以量产电芯单体能量密度达190Wh/kg（有望达220Wh/kg）的磷酸铁锂电池，尽管封包后的系统能量密度会有所降低，但是续航里程已经不逊色于由三元锂电池组成的电池系统。
安全性更优
除了成本更低，且组成电池包后提供的续航也不逊色于三元锂电池，买车君认为磷酸铁锂电池出色的安全性能也是其获得汽车厂家青睐的重要原因。
实验数据显示，磷酸铁锂电池的自燃温度是800℃，三元锂电池则是200℃。很显然，搭载磷酸铁锂电池的车辆很难发生自燃，这是三元锂电池无可匹敌的天然优势。此外，磷酸铁锂电池在面对冲击或者穿刺破坏时也很难发生爆炸，这在碰撞类的交通事故中可以有效保障车辆驾乘人员的生命安全。
续航里程和电池安全是目前阻碍纯电动车普及的两大关键因素，当磷酸铁锂电池能够提供用户满意的续航里程，又能将整车成本往下压，甚至可以充分保障车内人员的安全的时候，它也就有了更多被市场肯定的可能。
完全取代三元锂电池不现实
虽然目前磷酸铁锂电池的能量密度有了明显提升，且具备成本低、安全性高、循环寿命长等特点，但是充电性能差、抗低温性差，以及电芯单体能量密度难有跨越式发展依旧会成为该电池普及的阻碍。
在2020年工信部第二批新能源产品申报目录中，搭载磷酸铁锂电池的车型有11款，其电池系统能量密度最大为140Wh/kg，而三元锂电池的系统能量密度最高为180Wh/kg。可以看到，即使有了CTP技术加持，磷酸铁锂电池的系统能量密度依旧难以超越三元锂电池。
总之，就算现在的磷酸铁锂电池续航能力已经可以与三元锂电池媲美，但面对无止境渴望长续航的消费者，磷酸铁锂电池还是很难有完全替代三元锂电池的机会，不过可以肯定，未来必定会有更多搭载全新磷酸铁锂电池的产品推出。
得益于系统续航能力的提升，磷酸铁锂电池重新成为了许多车企的备选能源，虽无法真正替代三元锂电池，但是它可以给消费者带来续航能力不低，且性价比更高的纯电产品，满足更多人的绿色出行需求。不过，无论是磷酸铁锂还是三元锂电池，它们都只是现阶段的一种比较合适的选择，当它们面对不久之后就会登场的固态电池，恐怕都没有太多反抗的余地。
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。
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