电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
经过几年的发展，消费者对纯电动车的要求发生了天翻覆地的变化，从起初的“能代步”就行了，逐渐转变为“非得能担当家用主力车型的大任”。
引发消费者对纯电动车要求发生变化的最紧要的因素，自然是技术上的飞速进步。这其中，续航里程的快速提升尤为关键。换言之，超长的续航里程，让驾驶纯电动车的消费者同样可以追逐诗和远方。
不过，虽然续航里程的提升满足了消费者更多的用车场景。但，由于目前提升车辆续航里程的方式，还是在三元锂电池上下功夫，而由于这类电池安全性上存在的一些特性的因素。因此，也就导致电池安全一直饱受诟病。
据不完全统计：2019年发生的79起电动车安全事故中，涉及车辆达到了96辆。其中，有6成左右的电动车安全事故是由电池自发出现。
那么，到底是不是有一种方法能够让纯电动车在提升续航里程的同时，保障电池安全呢？
2020年三月二十九日，比亚迪给出了答案，宣布正式推出“刀片电池”。
在广受关注的电池安全方面，用比亚迪集团董事长兼总裁王传福的话说：“刀片电池”体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心，更加有能力将引领全球动力锂离子电池技术路线重回正道，把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”
而在续航里程方面，依据此前工信部公布的消息，搭载比亚迪“刀片电池”的首款车型汉EV的续航里程超过了600km。
磷酸铁锂电池的先天优点
兼顾续航与安全，仿佛让比亚迪推出的“刀片电池”成为了纯电动车范畴中的“一颗最亮的星”。那么，比亚迪“刀片电池”又是怎么做到的呢？
在安全性方面，严格意义上说，比亚迪“刀片电池”就是磷酸铁锂电池，而磷酸铁锂电池在安全性方面本身就具备优点。
据相关数据显示，三元锂电池的三元材料会在200摄氏度时发生分析，远远高于800摄氏度才会让电池分析的磷酸铁锂电池。也就是说，磷酸铁锂更不容易着火，安全性更高。
而且比亚迪“刀片电池”更是做到了发扬光大。
依据比亚迪公布的，三种电池样品（三元锂电池、一般磷酸铁锂电池、“刀片电池”）针刺试验视频来看，NCM622（正极材料中的镍钴锰三种成分的比例为6:2:2）三元锂电池在被针刺穿的一瞬间就发生了爆燃。
磷酸铁锂电池的安全性要略微好一点，在被针刺穿的瞬间，磷酸铁锂并没有发生起火燃烧的现象，但是电池表面的温度却高达500-600摄氏度。
而“刀片电池”在被刺穿的时候，则没有异常表现，结构依旧稳定。温度传感器显示，电池表面的温度惟有60摄氏度，安全通过针刺试验。
通过此试验不难看出，安全性上，比亚迪“刀片电池”尤为值得信赖。
此外值得留意的是，除了安全性能之外，作为磷酸铁锂电池的“刀片电池”还具备了另外一些与生俱来的优点。
首先，磷酸铁锂电池的寿命更长。
据悉，目前我国车用磷酸铁锂电池组，试验室探测循环寿命在3000次左右没问题。而实际运营当中，至少也可以达到2000次。
或许也就是这个原由，让王传福在2020年一月举办的百人会论坛上敢于说出，采用刀片电池的车辆，整车寿命可达百万公里以上。
因为，我们以比亚迪汉EV为例，其续驶里程是605km，按2000次循环计算，其寿命却是可以达到120万公里以上。
值得留意的是，2010年比亚迪在深圳投放的e6电动出租车，在2018年时就有单车行驶里程超过100万公里，并仍能正常运营的先例。
其次，便是磷酸铁锂电池的制造成本更低。
要知道，三元锂电池所必需的钴元素在我国的出量比较少，大部分靠海外进口，所以三元锂电池的成本必然居高不下。而磷酸铁锂电池所要的原材料无需进口，供应充分，价格稳定，成本相对较低。
这关于降低纯电动车动力锂离子电池的成本有着关键用途。这也让人看到了，当国家对纯电动车完全取消退坡之后，纯电动车仍旧能够在价格上保持较高的竞争力。
由此可以看到，磷酸铁锂电池不仅安全性能无需担心，而且循环寿命和制造成本更低。因此，比亚迪“刀片电池”最要做到的是要怎么样提升续航里程。
比亚迪“刀片电池”要怎么样提升续航里程
此前，在纯电动车刚刚兴起之时，选择搭载磷酸铁锂电池的车企和选择搭载三元锂电池的车企处于势均力敌的态势。不过，后来磷酸铁锂电池却渐渐失去了市场，市场上的纯电动车的动力锂离子电池，尤其是纯电动家用车的动力锂离子电池几乎被三元锂电池所“垄断”。
这其中的原由便是，相比于磷酸铁锂电池，三元锂电池在能量密度方面处于分明的领先地位，并且其可以通过镍、钴、锰（或铝）三种金属元素比例，还拥有极大的提升空间。而磷酸铁锂电池的能量密度较低，基本已经达到了理论极致。
因此，无论从消费者对续航里程需求的角度来看，还是从我国对新能源汽车补贴政策的方面来看，此前的磷酸铁锂电池并不占优。
为知道决续航里程问题，比亚迪“刀片电池”则省去了模组的步骤，采用了CTp（Celltopack，无模组动力锂离子电池组）设计思路，将电芯笔直装到电池组壳体内。这种设计能够在保持电池组强度的前提下，省去横梁、纵梁以及螺栓等附件，提升电池组内部空间利用率，实现电池组总容量和能量密度的提升。
比亚迪通过CTp设计把电池组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%。电池组总容量的提升笔直导致的结果是电动车的续航分明提升。这也是，搭载刀片电池的比亚迪汉EV续航里程超过600km的原由之所在。
可以看到，当比亚迪“刀片电池”的续航里程得到了显著的提升之后，仿佛也让这其成为了纯电动车动力锂离子电池的最优解。
“刀片电池”低温行不行？践行检验说了算！
兼顾续航与安全，仿佛让比亚迪的“刀片电池”成为了新能源汽车动力锂离子电池的最优解。那么，“刀片电池”真的成为了新能源汽车电池范畴的“独孤求败”吗？
事实上，至少从今朝来看——未必！
倘若你对磷酸铁锂电池多有一些知道就会知道，就算比亚迪“刀片电池”克服了续航不足的问题，至少从目前的消息来看，也难以让其称得上无懈可击。因为，磷酸铁锂电池还存在一个问题——低温性能较差。
有研究声明，低温条件下（气温低于零下10摄氏度以下），磷酸铁锂电池经过不到100次充放电循环，电池容量将下降到初始容量的20%，基本与寒冷地区使用无缘。而在我国的冬季，却偏偏有大量的地区处于寒冷地带。
那么，关于这个问题，比亚迪“刀片电池”又是要怎么样处理的呢？
依据刀片电池的相关专利，我们可以看到一些比亚迪的低温处理办法。例如，在论述空间利用率时提及，外围部件会占用电池组内部空间，包括液冷系统、保温材料等。
显然，从这个专利上看，太过于笼统，毕竟几乎所有的电动车，都在这几个方面在下功夫。
而有关更详尽的处理办法，目前还没有官方进行正式的解答。只是比亚迪销售有限公司副总经理李云飞，在他的个人微博“不会武功的武功李云飞”上，从侧面进行了说明（详见下图）。
从这张图片可以看到，李云飞的回答十分巧妙，他并没有从专业角度进行解读，而是从市场的方向告诉所有人，“刀片电池”低温性能是值得信赖的。不过，坦白地讲，即使是这样，还是不能让人信服，因为他的解答“太侧面”了。而且更紧要的是——践行是检验真理的唯一标准。
所以，比亚迪“刀片电池”低温续航要怎么样。或许，关于深处北方的消费者来说，购买比亚迪汉EV之前，可以多多关注媒体对这款车冬季续航的评测。汽场买车App也将在将来，为您带来有关这款车的评测报告。
而除了低温续航性能之外，目前，比亚迪“刀片电池”还有一个十分关键的未解之谜摆在所有用户眼前——维修成本。
由于“刀片电池”的电芯既是能量体，又是结构件。因此，当100多个电芯笔直固定在底壳托盘上之后，势必会让人感到，倘若某块儿电芯出了问题，是不是要更换整块电池pACK。由此也出现的维修成本，显然要比单独更换一个模组高得多。
这就要看比亚迪要怎么样处理这个问题。
写在最后
倘若一台纯电动车没有充分的续航里程，它最多只能算是短途的代步工具；倘若在安全方面没有保障，它注定将成为“按时炸弹”。
由于特性的原由，现有的三元锂电池虽然能够供应充分的续航里程，但是很难在安全性方面有更多的保障；此前的磷酸铁锂电池，虽然在安全性方面有所保障，但是不能在续航里程上有所建树。
兼顾续航与安全，在过去很长一点时间内，已经成为了纯电动车持续发展的拦路虎。
所以，比亚迪推出的“刀片电池”很可能会对整个新能源汽车行业的发展起到重大推动意义。
当然，我们也不得不说，从目前的信息来看，“刀片电池”并非无懈可击。因此，虽然它很牛。但是，还有一些问题值得我们继续关注。
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