萬萬沒想到，特斯拉和比亞迪用上了同一種電池

　　微信公眾號：極客公園　 趙子瀟

　　電池的路線之爭很激烈，但最后卻發現其實沒有絕對的贏家。

　　國產特斯拉用上了國產電池。

　　根據工信部最新發布的新能源汽車推廣應用推薦車型目錄(2020 年第 7 批)，特斯拉(上海)有限公司特斯拉 Model3 標準續航版在列，儲能裝置種類為磷酸鐵鋰電池。

　　這是特斯拉的一次改變，也有可能會成為整個電池行業的一次掉頭。特斯拉此前采用的電池供應商有過松下，有過 LG 化學，但這兩家提供的都是三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池的搭載，還是頭一遭。

　　雖然工信部網站上的文件沒有提供特斯拉將使用的磷酸鋰鐵(LFP)電池的供應商的名字，但是根據特斯拉此前與寧德時代的合作信息披露，寧德時代供貨有效期限為 2020 年 7 月 1 日至 2022 年 6 月 30 日，和磷酸鐵鋰版 Model 3 交付時間基本一致。人們猜測，磷酸鐵鋰版 Model 3 的供貨商正是寧德時代。

　　無獨有偶，比亞迪在今年 3 月推出的「刀片電池」，正是磷酸鐵鋰電池。并且刀片電池推出之后，圍繞電池安全性的問題，行業中引發了一系列爭議。

　　為什么磷酸鐵鋰電池又成為了人們關注的焦點?刀片電池還存在著什么樣的秘密?以及最重要的，我們在之前的文章中提到過，磷酸鐵鋰電池在低溫條件下存在硬傷，他們是怎么解決的?

　　刀片電池或成為最大贏家

　　坐落在重慶璧山的刀片電池工廠露出了真面目。

　　工廠相關負責人表示，刀片電池已經有 4 條產線投產，而刀片電池在市場上反響良好，至年底可能增至 8 條產線。

　　之前比亞迪曾公開表示，刀片電池僅計劃在比亞迪旗下新車型「漢」上搭載，而根據目前的情況看，一款車型不足以開 8 條產線。很顯然，刀片電池正在瞄準除比亞迪之外的廠商。

　　在 3 月 28 日刀片電池發布會結束之后，圍繞磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的爭論一直在持續。如果還有人對這兩類電池不了解的話，極客公園(ID：geekpark)曾在《天下苦電池久矣，刀片電池會帶來改變嗎？》一文中詳細解釋了二者的區別。

　　在比亞迪發布的針刺實驗視頻中，三元鋰電池被刺穿的一瞬間發生了爆炸燃燒，溫度劇烈上升，表面溫度超過 500℃;而刀片電池遇到針刺后，電池表面沒有任何變化，只有一旁的數據能看出來它的溫度正在緩緩升高。

　　視頻成為了爭議的核心，關于爭論最核心的點在于：三元鋰電池到底安不安全?隨后寧德時代公布了自家電池進行針刺實驗的視頻，視頻中兩塊三元鋰電池均通過了針刺實驗，無冒煙和起火的現象。

　　雙方各執一詞，寧德時代稱，電池安全的國際認知已從單體安全轉向系統安全，「從技術上說，電池包層面有更優化的安全解決方案，單體電池針刺測試的實際需求已不復存在。」言下之意，單體電池的安全性并不能說明全部問題。

　　寧德時代和比亞迪，中國新能源汽車電池廠商的第一名和第二名，因為三元鋰電池在針刺實驗的表現不同，引發了一場口水仗。

　　但不管如何，在這場爭論中，最后的贏家都是刀片電池。

　　也有網友提出疑問，如今的三元鋰電池電芯內部有卷繞式與疊片式兩種工藝，三元鋰電池和刀片電池在針刺實驗中結果有較大差異，有可能因為鋼針刺穿的層數多，或者因為鋼針刺穿位置不同。

　　比亞迪內部技術人員告訴極客公園，公司已經進行多種形式的針刺實驗，包括三根鋼針在不同位置同時刺穿刀片電池，結果和其他測試并沒有什么差別。

　　續航和低溫，刀片怎么解決？

　　「刀片電池的創新在于多方面的，其中一點就是結構。」一位業內人士評論道。

　　長 96 厘米、寬 9 厘米、高 1.35 厘米的單體電池，通過陣列的方式排布在一起，就像「刀片」一樣插入到電池包里面，在成組時跳過模組和梁，減少了冗余零部件后，形成類似蜂窩鋁板的結構等等——刀片電池通過一系列的結構創新，實現了電池強度的同時，電池包的安全性能大幅提升，體積利用率也提升了 50% 以上。

　　不是每一家電池廠商都能做到把電池「拉長」。刀片電池生產方弗迪電池副總經理孫華軍說到，比亞迪從開始做電池時就持續考慮電池變長遇到的問題，比如如何解決阻耗問題，比如怎么解決快充。「我們經常和業界討論，他們認為 1 米長的電池基本上不可能。」

　　之所以做成刀片狀，比亞迪方面的考慮也主要和磷酸鐵鋰電池本身的特性相關。

　　能量密度低和低溫條件下性能差是電動汽車廠商拋棄磷酸鐵鋰電池，選擇三元鋰電池的主要理由——追逐更高的續航里程是消費者的最大痛點，也是廠商們打出差異化的關鍵所在。

　　因為能量密度相對較低，磷酸鐵鋰電池如果想上車，就必須通過其他方式來補足。

　　在有限的空間內加入更多電池是最佳方式之一。眾所周知，電動汽車的電池包由多個電芯組成的模組構成，為了讓電芯模組在車內保持穩定，需要用螺栓、橫梁、縱梁等加以固定。而刀片電池就是一個個刀片狀的電芯直接插入電池包，減少了冗余的零部件，官方稱這種排列方式是電池包體積利用率最高的方案，可將體積利用率提升 50% 左右。

　　刀片電池在電池包中減少了大量冗余零部件，使得體積利用率上升|弗迪電池

　　同時，能量密度也提升到 160wh/kg，從目前公布的比亞迪漢 605 km 的續航里程來看，這個參數與搭載三元鋰電池的純電動汽車能量密度相差并不大。孫華軍還提到，刀片電池的能量密度極限是 180wh/kg，預計明后年的續航里程可以達到 700-800km。

　　另一個需要解決的瓶頸是低溫。在中國北方的冬天，電動汽車續航里程數字要打上折扣，這是目前所有主流電池都會遇到的問題，磷酸鐵鋰尤其嚴重。

　　在刀片電池上，這一情況可能得到改善。孫華軍告訴極客公園，刀片電池屬于集成度較高的電池包，從空間角度來看，電芯與外界的距離短，熱阻相應較小，因此比亞迪在刀片電池的上下部分都增加了保溫材料，電池在使用過程當中本身也會發熱。在孫華軍看來，比保溫更核心的問題是，怎樣處理電池包熱平衡的問題。

　　「我們做了大量工作保證每一節電池的保溫能力是均衡的，」孫華軍向極客公園表示，電池本身產生的熱量和外部加熱、散熱都有很大影響，需要做相應的平衡設計。

　　在低溫充電性能上，零下 10℃條件下，刀片電池與三元鋰電池充電時間并沒有太大差距，但在低溫低電量下的充電功率上，刀片電池只有三元鋰電池的一半左右。孫華軍解釋到，這種情況也遠遠高于實際使用的需求。

　　磷酸鐵鋰為什么變「香」了？

　　人們的目光重新放回到磷酸鐵鋰電池上面，不管在電池行業或新能源汽車行業中，都是一件非常有趣的事。為什么磷酸鐵鋰重新受到重視了?

　　首先可以確認的是，磷酸鐵鋰電池本身作為新能源汽車的核心動力輸出，沒有任何問題。在電池的選擇當中，成本、續航、安全等因素都考慮到的情況下，平均能力最突出的也許就是最合適的。

　　有專業人士預計，得益于磷酸鐵鋰電池的成本優勢，此次申報的國產 Model 3 成本下降或將超過 25%。對汽車廠商來說，低成本是一個巨大的誘惑。

　　當然，除價格以外，電池在各方面都不能存在「硬傷」。如上文提到，刀片電池在克服材料上的缺陷時做了大量工作，使得磷酸鐵鋰可以達到與三元鋰電池相差無幾的參數。磷酸鐵鋰版 Model 3 , 可能也會給行業帶來驚喜.

　　孫華軍提到，過去整個行業一直在推三元材料，在推某一個材料的過程中，可能會把另外一個材料講得不那么好。也許這次契機能夠讓人們真正認識到，電池技術路線沒有絕對的「贏家」。