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[磷酸铁锂电池]彻底终结电动车安全痛点？一文看懂比亚迪刀片电池

撰文|谢天爽
[磷酸铁锂电池]彻底终结电动车安全痛点？一文看懂比亚迪刀片电池
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新能源汽车的发展道路上，安全性尤其是动力电池的安全性，一直以来都是很大的挑战。在去年年中，发生了大大小小数十起电动车自燃事件，其中大部分原因都来自动力电池。所以推翻一味追求高能量密度的现状，回归安全性是动力电池可健康持续发展的根本。
在国内市场，掌握动力电池技术并具有持续开发能力的整车企业凤毛麟角，作为靠电池起家的比亚迪肯定能算一员。
3月29日，比亚迪正式发布了刀片型磷酸铁锂电池也就是所谓的“刀片电池”，相比于其他动力电池安全性更高，并且兼具长寿命和长续航。比亚迪集团董事长王传福在发布会上还放下豪语：“‘刀片电池’将把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”
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看懂刀片电池，先来了解CTP
CTP技术全称Cell To Pack，也叫无模组技术。其实目前一般电动汽车上搭载的电池包，由电芯（Cell）组装成为模组（Module），再把模组安装到电池包（Pack）里，形成了“电芯（Cell）——模组（Module）——电池包（Pack）”的三级装配模式。而CTP是电芯直接集成为电池包，从而省去了中间模组环节。
刀片电池正是利用了CTP设计把电池包壳体内部的空间利用率由传统设计方式的40-50%提升至60-80%。
具体来讲，就是现有的电池包结构，通常由单体电芯组合成模组，再将模组加上BMS、配电模块等零部件，组合成“电池Pack”。
而CTP技术，就是取消模组，将单体电池直接集成到电池包。从而提升电池PACK的包内空间利用率，增加了电池容量。
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刀片电池
在了解了CTP之后，再来仔细聊聊“刀片电池”。
从本质来讲，比亚迪的刀片电池依然属于磷酸铁锂电池类目。按照官方说法,宁德时代CTP电池包省去了电池模组的组装环节,体积利用率提高15%-20%,能量密度提升10%-15%。而比亚迪采用GCTP封装技术的磷酸铁锂“刀片电池”,也让电池组的“体积比能量密度”提升超过50%。
同时据比亚迪的专利显示，全新的“刀片电池”所采用的是方壳长电芯，电芯采用扁平化的设计，最大长度达到2.5米，是传统磷酸铁锂电池的10倍以上。
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“刀片电池”电池包
而且刀片电池在成本控制上也有着不错的表现。
三元锂电池因正极材料中的镍钴铝(NCA)或者镍钴锰(NCM)而得名“三元”,其中“钴”是必不可少的金属元素之一，然而作为贵重金属，加之我国钴保有量并不丰富，所以其成本高居不下。
随着补贴力度减小,三元锂电池高成本的弊端将会逐渐显现出来,对于占据电动车BOM成本近40%的动力电池来说,改进正极材料对于稀有金属的依赖，是未来的重点发展方向。
另外，关于刀片电池能量密度的具体数字方面，在发布会上并没有提及。主要原因在于发布会开始比亚迪集团董事长王传福就表示：刀片电池并不是为了追求高能量密度而来，而是要以安全为首要导向。
个人猜测刀片电池的质量比能量密度，应该和目前市面主流的三元锂电池能量密度（140wh/kg～160 wh/kg）大致相同，低于高镍配比的三元电池（160 wh/kg～180 wh/kg）。
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安全性是首要目的
在上文介绍CTP时，和大家简单解释了一下取消模组的概念，那么为什么之前要有“模组”？
之所以有模组，一方面是通过外部壳体及边梁保护、支撑电芯，使其在发生意外碰撞等情况下相对稳定；另一方面各个模组独立管理了部分电芯，有助于温度控制、防止热失控（自燃情况），同时便于维修。


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