一个车企员工眼里的比亚迪刀片电池

自从比亚迪董事长王传福在2020年一月的电动汽车百人会上首次公布了刀片电池和三月二十九日的刀片电池公布会，有关刀片电池的消息满天飞，业界对刀片电池的讨论也多了，重要的观点有两种：一种是认为刀片电池没有什么新的创意，和宁德时代的CTP相似，只是比亚迪的营销噱头；另一种是认为刀片电池解决了许多磷酸铁锂的缺点，具有开创性意义。今天我们来讨论下比亚迪的刀片电池。

什么是刀片电池？

传统电池系统是先把电芯组装成模组，再把模组安装到电池系统里面，进行分级管理。由模组的机械结构对电芯起到支撑、固定和保护的用途，再由电池系统对模组支撑、固定和保护的用途。

来源：Wade制图，下同

而刀片电池是一种全新的设计理念，在采用长电芯的同时，省去了中间模组环节，直接把电芯装到电池系统里面。这样重量和成本都有效下降，这一点和宁德时代的CTP有相似的地方。同时比亚迪电池结构设计借鉴了蜂窝铝板的原理，通过结构胶把电芯固定在两层铝板之间，让电芯本身充当结构件，来新增整个系统的强度。

我们再来看一下刀片电芯，拿市面上应用最广的C公司产品和刀片电芯比较。C公司产品的长度是148mm、厚度是79mm、高度是97mm，内部结构是卷绕，看起来像一块板砖。刀片电芯长度是960mm，厚度是13.5mm，高度为90mm，内部结构是叠片。因其长而薄的形状酷似刀片，因此得名刀片电池。

刀片电池诞生背景

我们来看下这几年纯电动汽车电池材料的发展趋势，纵坐标是能量密度。在纯电领域，一直存在两条技术路线，三元和磷酸铁锂离子电池。三元电池由于能量密度高，被大部分车企选择，但是他有个缺点是成本高。相反磷酸铁锂成本较低，但是能量密度低。而且现阶段的磷酸铁锂能量密度已经快接近理论极限。而比亚迪是做磷酸铁锂离子电池出身，虽然现阶段比亚迪大部分纯电动汽车上已经使用了三元电池，但从未放弃磷酸铁锂这条技术路线。既然在材料方面不能突破能量密度，比亚迪的工程师就从系统集成做工作。

我们总结下电池系统集成发展规律。首先我们看下第一代电池包，是异形电池包，为了节省成本，采用了标准模组，但是成组效率都比较低。第二代电池包，也是异型电池包，为了提高成组效率，选择了和电池结构匹配的非标准模组，使成组效率有明显的提升。以上两种电池包都是基于传统乘用车平台。第三代电池包，多应用于纯电动汽车平台。有三种不同的发展趋势，但有一个共同点，都是平板的电池包，但分别应用了无模组技术、刀片电池技术和590标准大模组技术，成组效率再次有明显提升，其中刀片电池的提升是最高的。可以说刀片电池在电池材料不能突破更高能量密度的前提下，但是在电池系统集成方面有所突破，解决了磷酸铁锂离子电池续航较短的缺点，这也就是刀片电池诞生的背景。