從一月份百人會(huì)的首次曝光，到三月二十九日的正式亮相，毫無(wú)疑問，刀片電池的每一次出現(xiàn)都自帶熱點(diǎn)。

刀片電池優(yōu)勢(shì)到底在哪里？“長(zhǎng)板突出、短板顯著”的磷酸鐵鋰離子電池，有望依靠刀片電池技術(shù)重新奪回電動(dòng)乘用車市場(chǎng)嗎？

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比亞迪電芯的發(fā)展歷程

其實(shí)回顧一下，消費(fèi)類電池起家，發(fā)展到汽車公司的比亞迪，一直都是磷酸鐵鋰離子電池的忠實(shí)擁護(hù)者，前兩年還一直宣傳其“鐵電池”。

但是正如我們上期提到的原因，在2016-2019年的這個(gè)窗口期中，由于市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展的雙重影響，假如不采用三元電池，根本無(wú)法參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。所以其2019年銷售的主力車型，均采用三元電池。

但是，按照刀片電池公布會(huì)上所說(shuō)的，比亞迪下一步會(huì)往磷酸鐵鋰方向走。雖然目前是三元和磷酸鐵鋰兩條產(chǎn)品線并行走，但從安全性、成本來(lái)看，比亞迪認(rèn)為磷酸鐵鋰刀片才是優(yōu)選路線。下降的能量密度，則通過電芯結(jié)構(gòu)特性、提高成組率來(lái)補(bǔ)償。這也是刀片電池出現(xiàn)的起因。

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為何要做刀片電池？

之前，主流車用動(dòng)力鋰離子電池的發(fā)展思路是，從電芯組成模組，再把模組組成電池包。而CTP，celltopack，是從電芯直接到電池包的技術(shù)路線。它基于方殼電芯的特性，利用其剛度，結(jié)合整包的結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化。

電芯到模組，從模組到電池包，都會(huì)有轉(zhuǎn)換效率。就像得房率相同。傳統(tǒng)電池包的體積成組率大概在40-50%，質(zhì)量成組率在65-75%，都存有很大提升空間。

但大家肯定會(huì)奇怪，既然會(huì)出現(xiàn)重量和空間的損失，那以前模組存在的意義是什么？為何要有中間商“賺差價(jià)呢？

因?yàn)槟＝M有分組的功能，在制造、維修方面發(fā)揮重要用途。模組規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化之后，就可以兼容不同的供應(yīng)商，將整體制造過程標(biāo)準(zhǔn)化。在維修方面，壞了一個(gè)電芯只要對(duì)一個(gè)模組，而不是整包進(jìn)行更換。

但是，隨著電池技術(shù)進(jìn)步，因電芯質(zhì)量問題造成維修的需求變少了。而電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的上升，有關(guān)成組率要求卻越來(lái)越高。所以CTP技術(shù)出現(xiàn)了。

CTP，最早在CATL與北汽合作項(xiàng)目上出現(xiàn)，而比亞迪最近的當(dāng)紅熱點(diǎn)——刀片電池，也是沿用此思路，只是特殊點(diǎn)在于，使用了磷酸鐵鋰的電芯，并且非常極限地將電芯做成了又薄又長(zhǎng)的刀片狀。

由于電池的結(jié)構(gòu)變化，使得托盤設(shè)計(jì)也徹底改變了。取消了電池殼體結(jié)構(gòu)梁，而使用刀片電池的每個(gè)電芯殼體充當(dāng)電池的梁，把電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度建立在電芯的結(jié)構(gòu)之上。

并且借鑒蜂窩鋁板結(jié)構(gòu)原理，上下兩面，黏貼兩個(gè)高強(qiáng)度板，形成蜂窩鋁板。把儲(chǔ)能件和結(jié)構(gòu)支撐件相互結(jié)合在了一塊兒。

刀片電池通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在成組時(shí)跳過“模組”，提高體積利用率，同樣的空間內(nèi)裝入了更多電芯。

但刀片電池的出現(xiàn)并不突然，這可以算是比亞迪對(duì)電池第三代改進(jìn)：

第一代電池，用在比亞迪王朝系列：是基于原有車型設(shè)計(jì)的，以秦EV為例，模組采用復(fù)合的模組，有幾種不同的形狀，為的就是盡可能塞更多塊電池。而且這個(gè)時(shí)候電芯容量也提高了，以NCM523和NCM622的電池為代表，電芯的容量從100Ah升級(jí)到135Ah。

第二代電池，用在e網(wǎng)車型：采用e平臺(tái)系統(tǒng)，這個(gè)時(shí)候開始，比亞迪就已經(jīng)把設(shè)計(jì)思路，從上述的第一代，轉(zhuǎn)為了扁平化、單層模組方向。而且，重點(diǎn)是一套電池系統(tǒng)可以覆蓋多個(gè)車型，做到和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相同的模塊化，電芯容量依舊是135Ah。

而第三代電池系統(tǒng)，用在漢EV車型：就是這一代電池，賣點(diǎn)是平整化和安全性。目前公布的而這款電池，尺寸為2.4米*1.2米，高度方向上面可以做到110mm左右。

但是，刀片電池真的一刀切把所有問題都解決了嗎？

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是否今后所有電池都要CTP？

在應(yīng)用范圍方面，我們可以看到，漢EV的電池能量密度為140Wh/kg，但也僅僅是140。相比現(xiàn)在523電芯的160Wh/kg還是相差很多。假如523電芯應(yīng)用了相關(guān)先進(jìn)的成組技術(shù)后，能量密度會(huì)直逼180甚至200Wh/kg。

而且想把這款電池直接用在其他車型上是很難的。假如用在尺寸小一點(diǎn)的車上面，電池布置空間可能不夠，這時(shí)候就必須要疊二層來(lái)新增一部分電量。這樣高度上的優(yōu)勢(shì)就被完全抵消掉了。

從產(chǎn)業(yè)鏈適配性方面，比亞迪假如想讓這個(gè)電芯參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，與CATL同臺(tái)競(jìng)技，恐怕要符合不同車企的平臺(tái)化需求，要做更多的修改，在長(zhǎng)度方向上面做調(diào)整。從專利來(lái)看，比亞迪有長(zhǎng)度從600mm-2000mm不同規(guī)格的刀片電池，但這樣就很難實(shí)現(xiàn)電芯的通用化。

換句話說(shuō)，比亞迪這次公布會(huì)，更像把電芯作為一個(gè)產(chǎn)品，而車型是為了匹配電池誕生的。

另外，刀片在技術(shù)方面，最大的痛點(diǎn)就是碰撞問題。幾乎所有車企之前的碰撞設(shè)計(jì)，都是通過車身和電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組合，讓碰撞不能擠壓到電芯，盡可能保證碰撞之后電芯完整。

而有關(guān)刀片電池，正如我們剛剛所說(shuō)，電芯的結(jié)構(gòu)是直接承接力的。假如發(fā)生側(cè)碰或者其他的碰撞，單個(gè)破損以后，串聯(lián)的電芯很難維修。

而且，假如按照這樣的設(shè)計(jì)思路，把同樣的方法用到三元上，可能會(huì)很難。因?yàn)檫@樣的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，電池在極端條件下會(huì)發(fā)生破損，三元電芯可能無(wú)法承受這個(gè)后果。所以這么做就必須以“電芯是安全”的作為前提。

假如說(shuō)現(xiàn)在很多自主品牌追求的811電芯，是在化學(xué)體系上的激進(jìn)嘗試。那刀片的做法就是在化學(xué)體系保守的同時(shí)，在結(jié)構(gòu)上做激進(jìn)嘗試。

但若要論兩種方法，誰(shuí)是未來(lái)方向，我認(rèn)為一定還有更終極的方法出現(xiàn)。CTP是一個(gè)新的解題思路，但刀片電池并不一定是最終的“正確答案”，未來(lái)還值得期待。