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清研科普 | 同為磷酸鐵鋰，刀片電池特殊在哪？
和很多朋友一樣，小編很早就知道鋰電池分為三元鋰、磷酸鐵鋰兩種。比亞迪發(fā)布刀片電池之初，小編著實(shí)也興奮了一陣，以為這是第三種電池。后來(lái)才知道，原來(lái)刀片電池也屬于磷酸鐵鋰電池的一種??！
同為磷酸鐵鋰電池，刀片電池究竟特殊在哪？?jī)H僅是名字好聽(tīng)嗎？帶著這個(gè)疑問(wèn)，小編咨詢了研究院電池專家，專家微微一笑，耐心地解答了這一問(wèn)題。
刀片電池的特殊之外在于提升了電池包的能量密度，特別是體積能量密度。從而在一定程度上彌補(bǔ)了磷酸鐵鋰電池的劣勢(shì)，把它從很難用于乘用車的狀態(tài)推進(jìn)到了可用，甚至是好用。
從不能用到能用，這是巨大的進(jìn)步。
對(duì)于乘用車來(lái)說(shuō)，體積能量密度(單位體積的電量)甚至比質(zhì)量能量密度(單位質(zhì)量的電量)更加重要，這是因?yàn)椋?
乘用車整車布置難度大
相比于貨車、客車這種商用車，乘用車的空間可以說(shuō)是寸土寸金。電池包幾乎占了從前軸到后軸之間的大部分空間，提高電池包的體積能量密度，就意味著降低了整車布置難度。大家可以發(fā)現(xiàn)，造車新勢(shì)力近幾年的車型都是SUV，在一定程度上規(guī)避了整車布置問(wèn)題。
省出的空間有利于消費(fèi)者
汽車是一個(gè)綜合產(chǎn)品，消費(fèi)者不會(huì)只盯著百公里電耗這一個(gè)指標(biāo)來(lái)購(gòu)車，還要看設(shè)計(jì)、價(jià)格、空間。提高體積能量密度，省出的空間無(wú)論是放頭(車頂空間高)、放腳、還是放行李(后備箱空間大)，都會(huì)成為車型賣點(diǎn)。
據(jù)比亞迪公布的數(shù)據(jù)，一些傳統(tǒng)電池包空間利用率大概40%，搭載刀片電池的電池包空間利潤(rùn)率能達(dá)到60%。在正極材料不變的情況下，刀片電池的“體積比系統(tǒng)能量密度”比方殼電芯有模組電池包的“體積比系統(tǒng)能量密度”提升了50%。
以前搭載磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)汽車，大部分很難突破400公里續(xù)航；而比亞迪首款搭載刀片電池的比亞迪“漢EV”，綜合續(xù)航里程可達(dá)605公里。
刀片電池是如何大幅度提高體積能量密度的呢？可以概括為三點(diǎn)：
長(zhǎng)條化大電芯本身的提升
做大電芯會(huì)提升密度，是行業(yè)共識(shí)，比亞迪刀片電池將電芯拉長(zhǎng)帶來(lái)了電芯本身的提升，最長(zhǎng)可達(dá)2500mm。
成組效率的提升
刀片電池如此長(zhǎng)，這就意味著在乘用車的寬度方向最多只需要放置1個(gè)。一方面，通過(guò)調(diào)整刀片電池的長(zhǎng)度規(guī)格，車體寬度方向的空間可以充分利用，避免“邊角料”空間的浪費(fèi)；另一方面，跨越了模組階段(Module)，直接從電芯(Cell)集成為電池包(Pack)，也就是傳說(shuō)中的CTP(Cell To Pack)，省去了大量的成組元件。
標(biāo)準(zhǔn)化到無(wú)模組化布置的演進(jìn)史 [1]
寧德時(shí)代與比亞迪各自無(wú)模組技術(shù)的細(xì)節(jié)展示 [1]
卷繞工藝變成疊片工藝
目前電芯一般采用卷繞工藝，技術(shù)成熟，成線低。而刀片電池已經(jīng)升級(jí)為疊片工藝，這體現(xiàn)了比亞迪在制造工藝方面的優(yōu)勢(shì)。這也在預(yù)期之內(nèi)，比亞迪不僅會(huì)造電池，還會(huì)造設(shè)備，因此可以在設(shè)備進(jìn)化上領(lǐng)先一步。
卷繞電芯存在彎折區(qū)域 [2]
卷繞工藝與疊片工藝性能對(duì)比 [2]
參考資料：
1. https://zhuanlan.zhihu.com/p/107262911
2. 五礦證券. 動(dòng)力電池深度：從芯出發(fā)，回歸技術(shù)本源、聚焦發(fā)展主線
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