刀片電池只是王傳福布局的小步，將比亞迪變成壹家新能源汽車領域的開放平臺，才是王傳福的雄心所在。
文丨AutoR智駕?子墨
“刀片電池”，妳期待嗎？
昨天（3月29日），比亞迪趕在特斯拉電池日之前，正式發布了“刀片電池”。
作為壹款號稱具有300多項發明專利的電池，刀片電池最大的亮點就是：安全、安全、還是安全。
比亞迪集團董事長兼總裁王傳福自信的說道：“刀片電池’體現了比亞迪徹底終結新能源汽車安全痛點的決心，更有能力將引領全球動力電池技術路線重回正道，把‘自燃’這個詞從新能源汽車的字典裏徹底抹掉。”
比亞迪“刀片電池”采用的壹種全新結構的“超級磷酸鐵鋰電池”，通過去掉電池模組，在進行創新包封裝技術，在安全的前提下實現電池能量密度的增加。
表明來看，比亞迪的刀片電池就是將單體電池進行壓扁拉長，做成類似“刀片”形狀，再將多個拉長的單體電池進行組裝形成電池包。
據悉，刀片電池的長從435mm、905mm、1280mm、2000mm到2500mm不等，厚度減薄到13.5mm。
比亞迪集團副總裁兼弗迪電池董事長何龍介紹稱，“這種結構性設計方案不僅可以有效提高動力電池包的空間利用率，增加同壹單位體積中的能量密度；而且還能保障電池內部的熱擴散性能，從而達到安全的目的。”
現場，何龍用壹根直尺演示了為什麽刀片電池的優勢，首先他將壹根直尺放平，這就很容易折斷，但如果將直尺旋轉90度，則很難折斷。
這保障了刀片電池的基本強度。
為了進壹步驗證“刀片電池”在安全性，在線上發布會上，比亞迪演示了壹鏡到底的電池針刺試驗。
目前，針刺試驗是車用動力電池安全性實驗中最為嚴苛的壹種，但由於當前大部分電池都不能通過該項試驗，2015版國標強制要求中對針刺試驗可選項目由企業選擇性執行。
電池針刺試驗是利用鋼針刺穿電池極板，瞬間觸發電池內部短路，從而引發電池熱失控。
按照GB/T?31485-2015的針刺試驗方法，首先需要將電池充滿電，用直徑為5-8mm的耐高溫鋼針，以（25±5）mm/s的速度，從垂直於電池極板的方向貫穿，貫穿位置宜靠近所刺面的幾何中心，鋼針停留在電池中，觀察1小時，不起火、不爆炸才算合格。
此次針刺試驗除了有比亞迪最新的刀片電池外，作為對比，還選擇了三元鋰離子電池、普通磷酸鐵鋰電池進行試驗。
為了更加直觀的觀察三種電池表明溫度的變化，比亞迪加入了電池煎雞蛋環節，如果，電池熱失控時，其外殼溫度將會急速升高，電池間的熱擴散會越迅速，這意味著臨近的電池也會更快地升溫而相繼觸發熱失控，導致電池包的安全系數下降。
實驗中的雞蛋如果很快地被煎熟，說明電池在受到針刺時出現明顯的熱失控導致電池溫度急劇上升。
在同樣的測試條件下，首先進行試驗的是三元鋰子電池，在鋼針刺穿電池的瞬間，三元鋰子電池殼體迅速膨脹，隨後泄壓閥開啟，並發生極端的熱失控——劇烈燃燒現象，電池表面的雞蛋被炸飛，表面溫度迅速超過500℃。
接下來是普通磷酸鐵鋰電池，鋼針從電池中央穿透其內部極板，在鋼針穿透電池後，電池電壓開始下降，電池外殼有壹定程度的鼓脹，顯示內部短路導致電池內部壓力迅速上升，隨後泄壓閥打開，電池內部高壓電解液噴出，結果顯示，塊狀磷酸鐵鋰電池在被穿刺後無明火，有煙，表面溫度達到了200℃~400℃，電池表面的雞蛋被高溫烤焦。
磷酸鐵鋰電池熱失控反應之所以沒有三元鋰離子電池劇烈，主要是因為其正極材料分解溫度在500攝氏度以上，熱失控溫度相比三元鋰離子電池更高，其熱失控風險相對較低。
最後試驗的是比亞迪刀片電池，鋼針從刀片電池中央穿透其極板後，電池電壓下降和表面溫度上升變化細微，穿刺位置沒有火花、煙霧或電解液噴出，電池殼體也沒有出現鼓脹。穿刺後的壹小時內，電池無明火，無煙，電池表面的溫度僅有30-60℃左右，電池表面的雞蛋無變化，仍處於可流動的液體狀態。
對於比亞迪刀片電池在針刺實驗中的表現，中國科學院院士歐陽明高分析指出刀片電池的設計使得它在短路時產熱少、散熱快，評價刀片電池的表現“非常優異”。
據比亞迪官方表示，“刀片電池”通過結構創新，在成組時可以跳過“模組”，大幅提高了體積利用率，最終達成在同樣的空間內裝入更多電芯的設計目標。”
如何在安全的前提下增加能量密度？
比亞迪在去年為它的“刀片電池”申請了三個專利：CN20191054429、CN201911011713和CN201911012284，通過簡單的查詢可以清晰的看到比亞迪“刀片電池”結構設計思路。
為了在有限的車身空間下，進壹步提升電池的容量，比亞迪采取了CPT（cell?to?pack）技術。
其原理是，把電池電芯以陣列方式直接將磷酸鐵鋰電芯長度陣列式排封裝在“600mm?≤?第壹尺寸?≤?2500mm?”的電池包中，將大電芯通過陣列的方式排布在壹起，從而省略了電芯組裝成模組的步驟，這種設計可以在保障安全的前提下，省去橫梁、縱梁以及各種螺栓等附加件，從而使得電池包零部件數量減少40%，電池包體積利用率提高了15%-20%，生產效率提升了50%。
據悉，相較傳統的有模電池包，“刀片電池”的重量比能量密度可達到180Wh/kg，相比此前有模電池組提升大約9%，電池在同等體積下能量密度上比傳統鐵電池提升了約50%。
何龍稱，“刀片電池可以使續航裏程可提升50%以上，達到了高能量密度三元鋰電池的同等水平。”
據王傳福現場透露，“刀片電池只在比亞迪漢純電車型搭載應用，其他車型暫無規劃，其綜合工況下的續航裏程達到605公裏。”
比亞迪的刀片電池將在重慶弗迪電池有限公司進行生產，作為比亞迪旗下的獨立的子品牌，弗迪系包括了弗迪電池、弗迪動力、弗迪科技、弗迪視覺和弗迪模具等五家子公司，是壹個完整的汽車零部件配套體系。
何龍透露，幾乎能想到的所有汽車品牌都在和比亞迪探討關於‘刀片電池’技術合作的方案。”
可見，刀片電池只是王傳福布局的小步，將比亞迪變成壹家新能源汽車領域的開放平臺，才是王傳福的雄心所在。
本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。