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比亚迪刀片电池：为新能源自燃事故“釜底抽薪”
日前，工信部联合市场监管总局等单位正式制定并发布了《电动汽车安全要求》等三项标准，要求电动汽车电池热失控后5分钟内，不发生起火爆炸。天气转暖，本应该是广大新能源电动汽车用户最期盼的日子：没有低温影响，电动汽车跑的越来越实在了。不过随着连续几起新能源汽车自燃事故，动力电池的安全性又成为了热门敏感话题，部分消费者开始对电动汽车安全与否产生质疑。
一方面各个厂家大踏步的提高三元锂电池能量密度，同时国家在标准上又取消了动力电池强制针刺测试，使得用户总觉得屁股底下这块电池不太踏实。针对这种消费者普遍的顾虑，15年0动力电池安全事故的比亚迪，为我们带来了最优解——刀片电池。
刀片电池里面并没有“刀”
比亚迪的刀片电池其实和刀并没有什么关系，只是由于其电芯形状长且薄，故称之为“刀片电池”。以应用在比亚迪汉EV车型上的电芯为例，其长度为1米，宽约10厘米，厚度仅为2厘米，单体电压3.34V，容量可达100Ah，这是之前的电芯形式上从未出现过的。
比亚迪在新能源汽车动力电池方面坚持三元锂和磷酸铁锂双线并进的战略，旗下的商用车业务始终离不开磷酸铁锂电池。
而此次刀片电池在正极材料上就重新回归到磷酸铁锂行列，作为国内最早从事车用磷酸铁锂动力电池独立研发、生产的汽车企业，比亚迪代表着国内该行业的技术顶尖水平。另外相比三元锂电池，磷酸铁锂电池有着更出色的安全性和使用寿命，所采用的CTP无模组技术也更利于提高体积能量密度。
有理有据，刀片电池与“火”无缘
已发生的新能源电动汽车事故，大部分与动力电池热失控有关，或由于碰撞挤压、或由于过充过放，最终导致电芯过热起火。
磷酸铁锂电池相比三元锂电池在热失控方面有着先天优势。三元锂电池在超过200摄氏度时就有可能发生热失控，从而起火爆炸。特别是当出现内部短路故障或者发生碰撞事故导致电池组遭受挤压、变形甚至穿刺的情况下，因此完全无法通过模拟电池内部短路的针刺试验。
对电池安全极为重要的是，磷酸铁锂电池在500摄氏度以内都有着极高的稳定性，超过800摄氏度时才有发生热失控的可能。此外即便发生热失控，磷酸铁锂电池的放热也非常缓慢，且分解时不会释放氧气，避免起火风险。
不久前，比亚迪对新能源乘用车所采用的三元锂电池、传统磷酸铁锂电池和全新刀片电池做过一组对比针刺试验，模拟碰撞后发生的短路故障：实验用钢针对三种充满电的动力电池进行穿刺实验，结果是三元锂电池瞬间剧烈燃烧，表面温度超过500℃；传统的磷酸铁锂块状电池在经过短暂的反应时间后，也产生了浓烟，虽没产生明火，但表面温度也升高至200℃-400℃；而比亚迪最新研发的刀片电池，几乎没有任何反应，仅在表面有一定升温，表面温度测试后在30℃-60℃。
比亚迪刀片电池基本杜绝了出现燃爆的可能，再一次定义全球动力电池安全新标准。
片片是梁，刀片电池结构更安全高效
刀片电池使用了CTP无模组设计，即Cell To Pack，由电芯直接组成电池包，省去了模组和其他结构件。我们可能知道这种设计有助于提高空间利用率，但是比亚迪的刀片电池通过CTP还可以将电池包结构做的更加安全。
为提高电池包强度，传统电池包内部的模组之间，需要设计布置很多梁结构。比亚迪的刀片电池内部则采用将电芯固定在电池包边框上的形式，让电芯直接成为自身电池包的加固梁。相比传统电池包4-5根左右的梁结构，比亚迪刀片电池则通过电芯形成了紧密排布的数十根、甚至百余根梁结构，强度可想而知。其原理有点类似“一把筷子拧不断”的道理，可承受的碰撞、挤压强度明显强于传统电池包结构。
同时在成组效率上，由于传统三元锂电池组需要首先电芯组成模组，再由模组搭配其他结构件来组成电池包总成，其空间利用率仅在40%左右。就好比买一所房子，如果里面有很多的梁和柱，就会显得空间利用率特别低。
比亚迪刀片电池通过CTP成组方式，不仅强化了电池包被动安全，还大大提高了体积利用率，其空间利用率达到了60%以上。同样空间内可以容纳更多能量的电池，所以续航能力与主流811三元锂电池相比不落下风。如全新旗舰车型比亚迪汉EV，搭载了一套总能量为77kWh的刀片电池包，NEDC综合续航超过600km。
除以上安全优势外，刀片电池还可以给整车研发带来一系列优势，如扁平化设计提升车内空间、降低风阻系数，在整个寿命周期内的各个环节提高空间利用率。同时比亚迪还可以提供整体解决方案，打通车和电池的平台化设计。
编辑总结：就目前来看，人们追求高续航的脚步短时间内不会停歇。三元电池的正极材料配比从333、532，到622，再到811，一味追求高镍含量同时降低起到安全稳定作用的钴占比，最终结果就是续航上去了，但是电池安全事故率也上来了。随着三元锂材料能量密度的不断提高，材料的热稳定性会越来越差。在我们追逐高比能量的同时，安全性也不容忽视。
?而比亚迪刀片电池的出现，成为了未来又一个可选的新方向。其不仅可以做到目前一流的续航能力表现，让现阶段的香饽饽三元锂电池黯然失色，同时兼顾了新能源电动汽车上非常重要的安全性，可以大大提高消费者对产品的信心和使用可靠性，使消费者可以买到性能最佳的新能源汽车，并在用车的过程中更加放心，车辆寿命周期更长。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
锂电池燃烧后为什么会产生氧气
锂离子电池安全事故主要是由电极和电解液之间的反应引起的。电解液含有机溶剂，是一种极易燃烧的物质，这就是“干柴”。在滥用情况下（如过充、过热和短路等），正极材料稳定性较差，易释放出氧气，恰恰有机溶剂易和氧气发生反应放出大量热和气体，产生的热量会进一步加剧正极的分解，造成恶性循环；当温度达到电解液燃点时，电解液就会燃烧，这放热反应就是“烈火”。如果此时电池处于封闭状态，生成的大量气体会是电池内部压力迅速升高导致爆炸。
为什么新能源汽车起火不断？
公开资料显示，从3月8日到6月15日，国内外总共发生10起新能源汽车燃烧事故，涉及特斯拉、蔚来等17辆新能源汽车。从数据看，无论是绝对数还是相对占比，新能源汽车燃烧事故并不多。新能源汽车属于新生事物，人们对它的关注度比较高，再加上某些媒体有意无意地炒作，一起燃烧事故够它们炒上几个月，所以新能源汽车燃烧事故发生后，只要打开网页，满屏都是相关消息。相反的，燃油车自燃虽然也经常自燃，却因为人们已经见怪不怪了，所以媒体根本懒得报道。这样一来，就给不明真相的群众带来新能源汽车频繁起火，燃油车不会燃烧的错觉了。新能源汽车以电能为驱动能源，车上高压电路密集，加上动力电池属易燃物品，的确会发生燃烧事故。引发新能源汽车燃烧事故的原因是热失控，而短路则是新能源汽车热失控的根本原因，因为短路发生时，短路点会因电阻加大，在瞬间凝聚大量热量，当热量凝聚到燃点时，燃烧事故就不可避免地发生了。造成新能源汽车短路的原因主要有机械滥用、电滥用和热辐射，这既有质量问题，也有用户使用不当的原因，当然也有意外因素。机械滥用一般发生在交通事故后，动力电池由于受到剧烈碰撞而受到挤压、穿刺，造成外壳变形或破裂，电池内部的隔膜因此撕裂，使电池发生短路。另外，有些人好奇心比较大，闲着没事干去拆解动力电池，也会使电池受到挤压穿刺。电滥用就是短路，包括电池短路和电路短路。像电池过放过充、大电流充放电、在0℃以下的环境中充电等，都会使电池内部的一部分锂离子无法顺利完成负极嵌入，形成锂枝晶，当锂枝晶足够长时，就会刺破电池隔膜，形成短路。而车辆涉水后电池进水，则可能直接使电池短路。另外，电路老化，私改电路或加装电器，使用不合格充电设施充电，充电功率超过电路负载能力等，也会造成电路短路，引发短路燃烧，殃及车辆。不过，车辆燃烧事故对车企品牌形象的打击是致命的，所以，车企非常关注新能源汽车的安全性能。为确保新能源汽车不发生燃烧事故，车企和电池厂商除了会严格按国家标准对动力电池进行安全测试，还给车辆加装了电池管理系统和电池温控系统，密切监控电池温度，及时控制充电电流，尽量避免燃烧事故发生。对于消费者而言，在日常用车时，一定要注意按规范用车，注意平稳驾驶，不急加速急减速，不过放过充，尽量少用直流快充，尽量避免发生交通事故；要严格按规范给车辆充电，不得使用不合格充电设施充电，不用网购的大功率便携式充电器充电；不私改电路，不加装电器；不轻易涉水，涉水后要寻求4S帮助；要经常检查电路是否出现老化或磨损，按要求前往4S做定期保养；夏季尽量把车停放在阴凉通风处充电，尽量避免在阳光直射处充电，以免电池温度过高；严禁飞线充电和雷雨天气充电。这样，就能有效避免车辆燃烧事故发生了。 目前，国内电芯的技术虽然已经很先进了，但仍然存在产品一致性差的问题。此外，电芯模块里面，可能会存在一些很难被检测出来的微短路。这些微短路，就像一个个小小的蚂蚁穴一样，对于一个大坝而言，它刚开始是不会有影响的。但是，电动车长期使用过程中，电池包经历过成百上千次充放电，或者因为进水以及碰撞等缘故，这些微短路会不断变大，最后导致整个电芯模块的短路，然后热失控就发生了。一旦电池出现热失控现象，BMS首先要能够精准的检测出来，识别出具体是哪个电芯模块发生了热失控，然后它会马上做两件事：第一，强制启动液冷系统，以降低热失控蔓延速度，延缓爆发时间；第二，跟整车系统配合，通知乘客赶紧逃离。但遗憾的是，目前国内的BMS都还处于初级阶段，只具备一些基础功能，如显示电压电流，对充电放电进行管理等等。很多厂家推出的BMS其实都还没有真正的热失控管理功能。 伴随着世界不可再生能源的逐年递减、环境污染状况的逐年增高，新能源汽车俨然成为了目前世界车市上的“新角儿”，在低消耗、低污染、低消费的整体优势之下，不同于传统燃油汽车的新能源汽车也有着专属于它的安全隐患，那就是用电安全，目前国内已经发生过很多起的新能源汽车自燃、起火状况，那么面对这些频繁起火的新能源汽车，车企和生产厂商应该对汽车的哪些方面做技术改善呢？或者说新能源汽车起火不断的背景下，最根本的原因是什么呢？基于新能源汽车本身，其起火不断的根本原因便是电池，目前虽然插电式混合动力和油电混合动力新能源汽车还需要发动机的应用搭配，但是电动机的加入、使用，都让它们拥有和纯电动汽车同样的用电安全隐患，而电池质量参差不齐也是新能源汽车起火最根本的原因。在新能源电动汽车的热潮开启之后，全国上下很多的新能源汽车制造厂商都在靠不同的手段贴近补贴合理化的边缘线，但是一味地追求政府补贴，却不合理检查自身电池质量也让很多新能源汽车在上市时便拥有安全隐患，这种隐患存在于消费者上路使用、充电的全部过程，所以如果消费者在上路行驶时速度过快、充电时相应功率不匹配都有可能引爆安全隐患，造成汽车起火的状况。同时，很多车企为了盲目迎合国家补贴政策和相应技术调整以及门槛设定，都会将自家新能源汽车所配套的电池能量密度做提高，可是这个基础并没有建立在成熟的电池制造技术之上，所以这也是诱发新能源电动汽车起火事件的另一个因素。可以说相应的起火事件，大多都是因为汽车本身的技术不合标准，偷工减料下减少的成本预算也让汽车整体的安全性更低，所以面对新能源汽车频繁起火的现状，车企和生产厂商应该严格要求、处理相应的技术核心，保证出厂电池的可用性和安全性，同时相应的监管部门也应该做到严格的后期检测，以此来保证消费者的购车安全，从而减少新能源汽车的起火概率。 1:新能源汽车起火不断？作为新能源汽车来说，发生新能源汽车自燃的事件经常出现在各个媒体的报道中，我查阅了一下有关新能源汽车自燃起火的事件，根据国家权威部门的统计，今年1～10月全国发生新能源汽车自燃事件40多起！由于新能源汽车对于汽车市场来说更能触碰到公众的神经！2:新能源汽车的电池在发生碰撞或者是线路出现问题是非常容易起火和爆炸的，因为新能源汽车电池的稳定性相对于燃油车来说还有不少差距，但是我们忽略了一个事情就是市场上燃油车的保有量比新能源汽车的保有量多燃油车每年发生的自燃事件对于新能源汽车来说新能源源汽车的自燃事件根本不值得一提。总结:就目前来说新能源汽车自燃事件相对于燃油车来说还是比较少的！由于新能源汽车的电池本来就是稳定性不太高的东西，发生自燃事件只是概率事件，我们普通人购买新能源汽车的时候选择那些保有量大，口碑好的新能源车。 三元锂电池的不稳定性：高于200度就有可能燃烧，一点就着，同时会释放出氧气，造成类似于火药的 热失控。一旦着火短时间内会爆燃。热失控，俗称就是失火了、爆炸了。失火，肯定是有原因的，主要有以下3种：机械：碰撞挤压、针刺。电池的正极、负极、电解液是有序组合的，碰撞挤压、针刺等状况是打破有序组合，发生内短路释放大量的热，从而引发热失控。电：长期内短路、外短路、过充。长期内短路可理解为电池老化的一种形式；外短路可能由错接、进水等引起；过充很好理解，就是充电充多了。热：接头松动内阻大、车辆起火加热电池，引发电池热失控、二次爆炸。一般来说，电池着火了，逃不过机械、电、热这三种诱因。但电池从正负极材料到装在行驶的汽车上，经过了电池厂、Pack厂(有时候电池厂或主机厂兼做Pack)、主机厂等好几手，如果发生了自燃事故，那到底是谁的水平不行、谁粗心大意了，我们该问责谁呢？材料层面：正极材料、电解液、负极材料构成了电池单体，材料本身就决定了这种电池有多大的危险。打个比方，如果是NCM三元锂电池，不管是宁德时代造的、还是不知名三流小厂造的，只要持续过充，都会自燃；而如果是铅酸电池，那么即便质量差一些，过充也不容易自燃。单体层面：单体设计、生产质量。三星Note就是因为单体设计过于激进，受挤压后导致内短路而起火爆炸。而特斯拉所用的18650电池，一般都会设计有CID（电流中断装置）、PTC（可恢复保险丝）等安全装置，这在一定程度上降低了使用NCA材料的风险——材料层面的先天缺陷，可以在单体层面来弥补。Pack层面：Pack就是所谓的“储能装置总成”，俗称电池包。电池包要做好机械设计、防水设计、高压安全设计、防火阻隔等，以保护电池远离碰撞、挤压、针刺等机械滥用，远离进水短路、错接等电滥用，远离接头松动等热滥用。 在今年2月13日，国家发布了《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》（以下简称“通知”），《通知》里的核心主旨为提升续航里程高的新能源汽车的补贴，降低续航里程低的新能源汽车补贴，因此，对于车企而言，想要获得补贴的门槛是增大了，车企想要获得补贴，必须生产续航里程高的电动汽车。此外，刚才提到的汽车起火主因，跟电池热失控有比较大的关系。那么，新能源汽车起火不断的原因，很有可能是一些厂商为了达到获得补贴的续航里程标准，盲目追求续航里程而罔顾技术上的不完善，而造成的问题。安全是汽车非常重要的一部分，一旦出现安全问题，危害的是人的性命安全。车企研发技术的进步，必须以安全稳定为前提，严格自律，不能单纯为了追求利益而忽略技术上的不完善，否则就是本末倒置。 我并没有感觉到新能源汽车起火不断。可以看一下网络上的数据。2017年上半年国内外共发生电动汽车起火事故9起，而截止到2018年6月份，国内外共发生电动汽车起火事故10起。在比较早的2016年发生的可能稍微多一点，达到35起。像比较出名的特斯拉纯电动汽车，出现过的燃烧事件达到了40起左右，这个数据单纯来看，感觉挺多的，但是和传统燃油车相比，这些数据并不算多。因为新能源汽车是一项新兴的产业。它的发展并没有太长的历史。而新兴事物最容易招来人们的关注度。不论是好的事情还是坏的事情。都可以被人们放大传播。而尤其是坏的事件时，它的传播速度和范围也会更大。汽车自燃属于重大安全事故，不论是传统燃油车还是新能源汽车。如果那段时间发生在新能源汽车上。那么大家就可能会觉得它的电池非常不安全。其实做传统燃油车做得好的企业，他们做新能源汽车的时候，对产品的把控和质量的监督过程还是比较到位的。而有些新进入的企业。他们对汽车的检测和测试方面有些欠缺，并不完全充分，为了造车感觉比较仓促。存在安全隐患的几率比较大。有些车企在生产动力电池的时候，为了增加电池的续航里程。还没有充分测试其稳定性的情况下，增加它的能量密度。给电池起火燃烧，埋下了隐患。还有一个原因就是汽车的电路和线路非常多。出现短路的情况下，也容易引起火灾。相信随着新能源汽车技术的不断进步和各种健全的政策推出。新能源汽车自燃事件也会变得越来越少。毕竟不能因噎废食。生活还是要继续的嘛。 @2019
宁德时代比亚迪隔空斗法背后：三元锂真要玩完了？
电动 汽车 上普遍搭载的三元锂电池，要被淘汰了？
5月12日，工信部连发三道加急文书，颁布了一系列电动 汽车 强制标准，其中就包括一条“要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间”。
这一条规定对目前使用最广泛的三元锂电池来说，可谓是重大打击。
从此前发生的一些自燃事件来看，车用三元锂电池在发生热失控后，很快就燃起大火，并不符合上述5分钟不起火的规定。
三元锂电池正极材料中镍元素的含量进行提升能够使大大提升电池的能量密度，这也可以为电动车带来更长的续航里程，但镍元素提升之后，电池更容易出现热失控。
与磷酸铁电池相比，在特殊发生热失控后（比如针刺实验），三元锂电池内部的材料会发生分解，并随着发生爆炸。而磷酸铁电池则能保持稳定。
政策之外，三元锂电池还面临竞争对手——磷酸铁电池的新一轮打击。
比亚迪推出的刀片电池，用新的封装方式，大幅提升了能量密度补上了自己的短板，再加上自身拥有更好的安全性和成本优势，迅速崛起。
比亚迪的旗舰电动车——汉，就搭载了刀片电池上市。而特斯拉，也为国产Model 3换上了磷酸铁电池。
新标准和新产品的出现，引起了业内的激烈争论。三元锂电池和磷酸铁电池各自的代表，宁德时代和比亚迪就为这事儿隔空“吵了起来。”
比亚迪在刀片电池发布会上放出针刺实验的结果后，巨头宁德时代表示，电池安全和电池滥用测试是两回事，但有些人把通过滥用测试等同于电池安全。
但随后，比亚迪则强硬回复称“不服？那也来扎一下吧！”。
那么三元锂电池到底能不够通过这个标准？三元锂和磷酸铁到底有何技术差异？三元锂电池是不是真的要被淘汰了呢？从业内专家的评论和各大企业的实际做法来看，其实已经有了答案。
近两个月来已经发生多起电动 汽车 着火的事故，为此，5月12日，工信部连发三道加急文书，颁布了一系列电动 汽车 强制标准，其中就包括一条“要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间”。
▲工信部颁布了一系列电动 汽车 强制标准
这条强制标准也被认为是针对三元锂电池的，从之前发生的自燃现象来看，多款搭载了三元锂电池的电动车从自燃到着火也就在几十秒内。
比亚迪作为资深的磷酸铁锂电池玩家，在磷酸铁锂电池方面有了比较深的研究，3月份曾发布了刀片电池。在发布会现场，比亚迪副董事长何龙表示：“几乎所有你能想到的电动 汽车 品牌都在和我们探讨合作。”
比亚迪总裁王传福在刀片电池的发布上表示，在国内的新能源乘用车领域，多个企业间存在续航攀比的现象，而提升续航的主要方法就是提升动力电池的能量密度，这就导致了电池行业的发展跑偏了。
车企普遍选择了能量密度更高的三元锂电池，并且还在持续增加电池的能量密度，这就导致了电动 汽车 的自燃事频频发生。
随后比亚迪还放了刀片电池和三元锂电池在针刺实验下的不同结果，结果显示，三元锂电池在针刺实验下很快就爆炸了，表面温度超过500摄氏度。
这也被外界视为比亚迪向宁德时代发起的挑战，之后宁德时代的董事长曾毓群亲自回应称：“电池安全和电池滥用测试是两回事，但有些人把通过滥用测试等同于电池安全。”
之后，比亚迪销售副总经理李云飞在微博上发文称：“不服？那也来扎一下吧！”，这一回应算是将两者之间的暗战提升到了明战的状态。
▲比亚迪销售副总经理李云飞微博回应
5月22日，宁德时代发布了一则视频，视频显示，在进行针刺实验时，钢针并没有穿过电池包，而且还被电池外包装的钢板折断了。
但视频发出后，也引起了部分网友的不满，有网友认为，针刺实验的本质是为了模拟电池短路，而不是刺进或刺不进，还有人称宁德时代掌握了电池外壳的核心技术。
▲网友对宁德时代视频的调侃
既然目的没达到，5月23日晚上，宁德时代又放出了一则视频，视频中，宁德时代的5系和8系三元锂电池都成功通过了针刺测试，这两款电池在针刺和静止1小时后，电池未出现剧烈的升温和爆炸现象。
在视频的最后，宁德时代表示：“宁德时代早在2017年就已经掌握了三元电芯通过针刺测验的技术，但是为什么没有推广？通过针刺测验=电池安全吗？”
目前，李云飞又回应称未发生短路的话针刺测试就已经失败了，而宁德时代方面还有消息传出说要放出第三则视频，国内动力电池行业的两个巨头之间的争论还将继续。
但搭载了三元锂电池的电动 汽车 屡屡发生自燃，磷酸铁锂电池和政策的一步步打压也都让三元锂电池处在风口浪尖，那么为什么会出现这样的情况呢？
要想搞明白三元锂电池现在处境的原因，还需要从三元锂电池的自身来说起。
安全性不强是目前三元锂电池最显著的问题，由于NCM电池的用户比较多，我们主要来看一下这种电池，根据镍与钴、锰元素比例的不同，NCM电池又可以分为两类，一类是镍锰等量型，另一类是镍锰不等量型。
如NCM424和NCM111就是典型的镍锰等量型电池，但随着车企对电动车续航能力要求的提升，三元锂电池的能量密度不断推高，高镍路线也不断明确。
所以以NCM523、NCM622和NCM811为代表的高镍型三元锂电池是目前电池厂的主流路线。由于提升镍元素可以让电池具备更高的容量，所以现在电池厂都已经在生产容量最高的NCM811电池了。
▲宁德时代动力电池
而在8系三元锂电池之后，镍元素含量超过90%的9系三元锂电池正在蓄势待发。据高工锂电报道，知名锂电材料供应商格林美目前已经完成了镍元素摩尔比例分别达到90%、92%、95%的Ni90、Ni92、Ni95等三元前驱体材料的研发与量产。
但凡事都有正反两面，随着能量密度的不断提升，电池的安全隐患也在与日俱增。
有研究表明，随着三元锂电池正极材料中镍元素的富集，电池的容量保持能力与热稳定性出现了下滑。
当NCM三元锂电池正极的镍含量超过60%，NCA三元锂电池正极的镍含量超过80%，在经过一定次数的循环后，电池正极材料中的微裂纹显著增加，电极阻抗增大，正极开始向电芯中析出大量的氧气。而且在电池温度达到250摄氏度～350摄氏度时，三元锂电池内部的化学成分就会发生分解。
这一现象会造成两个后果，一是由于微裂纹增加，电池的寿命会受到影响；二是由于氧气的出现容易导致电池热失控的产生，而热失控则会引发电池起火爆炸。
而磷酸铁锂电池则是采用了磷酸铁锂作为电池的正极材料，磷酸铁锂晶体中的P-O键难以分解，就算是在非常高的温度或者过充的时候也不会结构崩坏，当电池的温度处在500摄氏度～600摄氏度的高温时，其内部的化学成分才开始分解。
正是这一特性才使得磷酸铁锂电池的使用寿命会更长，而就算发生了热失控的现象，磷酸铁锂电池也不会像三元锂电池那般容易着火。
▲比亚迪刀片电池和其他电池的针刺测试结果对比
即使发生了着火现象，磷酸铁锂电池也更容易处理，磷酸铁锂电池的燃烧需要外部提供氧气，一旦切断了氧气，火就可以熄灭，所以常规的灭火方法都可以灭火。
而三元锂电池着火后，电池内部还会持续发热，用普通的干粉灭火器能将明火灭掉，但并不能降低内部温度，可能会导致二次燃烧，因而只能用水持续降温灭火，这也会增加灭火的难度。
此外，三元锂电池的成本居高不下也是一个缺点。三元锂电池就是正极材料中采用了镍钴锰或镍钴铝等金属元素的电池，目前国内用的比较多的是镍钴锰（即NCM）电池，而特斯拉采用的则是镍钴铝（即NCA）电池。
▲Model 3
但无论是NCM电池还是NCA电池，都脱不开对钴元素的使用，钴是一种稀缺金属，产量少且分布不均，美国地质勘探局数据显示，全球陆地钴资源的储量约为700万吨，其中刚果（金）的储量占比为52%、澳大利亚储量占比为17%，古巴的储量占比为7%，其他国家的储量则非常低。
正是对钴金属的需求才导致三元锂电池的成本居高不下，据公开资料显示，目前三元锂电池的度电成成本在1000元左右，而磷酸铁锂电池的度电成本可以控制在600元内。
综合来看，三元锂电池的优缺点都很明显，较高的能量密度能够为电动 汽车 提供更长的续航里程，但安全性差也是悬在空中的一把利剑，对于 汽车 来说，安全性又是重中之重，因而三元锂电池受到打压就不奇怪了。
虽然三元锂电池存在安全问题，但是因为其能量密度高，很多车企仍然选择这种电池，但比亚迪的刀片电池基本上解决了能量密度的问题，又拥有更高的安全性，使得磷酸铁锂的市场占有情况也发生了一些变化。
目前，国内的磷酸铁锂电池的装机量开始上升，甚至特斯拉、比亚迪的王牌车型，也开始从三元锂电池换装为磷酸铁锂电池了。
今年3月29日，比亚迪正式发布了刀片电池，并且还表示这款电池将会首先搭载到比亚迪汉上，在采用了刀片电池后，比亚迪汉的NEDC续航里程将超过600公里。
而在2015年，比亚迪推出的宋DM车上也采用了三元锂电池，2017年推出的秦EV和e5车型也采用了三元锂电池，这说明比亚迪也曾在技术路线上进行过纠结。
而现在，比亚迪汉EV、比亚迪宋Plus等旗舰车型都将采用刀片电池，这也可以看出比亚迪坚定了继续走磷酸铁锂电池的道路。
▲比亚迪汉EV
在刀片电池的发布会现场，比亚迪副总裁何龙表示：“几乎你能想到的所有 汽车 品牌，都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案，相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。”
除了比亚迪，全球第一大的电动 汽车 生产商也将要采用磷酸铁锂电池了。
5月22日，工信部发布了第333批《道路机动车辆生产企业及产品》，其中再次出现了特斯拉Model 3，从申报的信息来看，这款Model 3的电池换成了磷酸铁锂电池。
▲国产Model 3采用了磷酸铁锂电池
据了解，特斯拉的磷酸铁锂电池将会由宁德时代提供，有媒体报道称宁德时代的磷酸铁锂模组度电成本已经降到了500元以内，电池组的成本将会在600元以下。而此前特斯拉所用的高镍三元锂电池度电成本在1000元左右。这样一来，国产Model 3的价格有望进一步下降。
目前，特斯拉的全球销量已经超过了100万辆，而比亚迪电动 汽车 的全球销量也快接近100万辆了，这两家企业是世界上最大的两个电动 汽车 生产商，他们都采用了磷酸铁锂电池，这对于其他车企的影响将会是巨大的，在未来可能会有更多的车企选择磷酸铁锂电池。
正是由于这些原因的影响，目前磷酸铁锂电池的装机量也在稳步提升。中国 汽车 动力电池产业创新联盟公布的数据显示，2020年4月份，国内三元电池装机量约2.6GWh，占比为73.2%，环比增长17.8%。磷酸铁锂电池的装机量为0.9GWh，占比25.8%，环比增长74.1%
虽然目前磷酸铁锂电池的销量提升主要跟商用车产销的增长分不开，但随着国产Model 3、比亚迪汉逐步搭载磷酸铁锂电池，可能将会有更多的车企采用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池的市场份额也会进一步提升。
看到这里，你可能会问，按这么说三元锂电池是不是就没有希望了，未来终将是磷酸铁锂的天下了吗？
但事实并非如此，很多电池企业已经认识到了三元锂电池存在的问题了，并且已经在积极的寻求解决方法，宁德时代通过加固电池外壳也能应对针刺实验，并且还展示了其三元锂电池通过针刺实验的视频。
不过，目前三元锂电池的发展也确实到了瓶颈，还需要更多的技术突破才能持续发展，而LG化学、蜂巢能源和三星都已经在研究新的技术了。
在今年3月4日通用的“EV week”活动上，通用与它的合作伙伴LG化学一同推出一款新的电池产品Ultium。
▲通用新电池Pack
这款产品的核心并不是被外界吹得神乎其神的电池包技术，其关键在于，Ultium电池的电芯将会使用LG化学最新研发的NCMA四元锂电池。
这款电池的技术原理是通过向NCM三元锂正极材料，混入少量的铝元素，使原本性质活跃的高镍三元正极材料在保持高能量密度的同时，也能维持较稳定的状态。
在这一转变过程中，原本NCM三元体系的Li[Ni-Co-Mn]O2正极材料体系变成了Li[Ni-Co-Mn-Al]O2（正极材料的化学构成发生了改变）。
过渡金属铝元素的加入所形成的Al-O化学键强度远大于Ni(Co，Mn)-O化学键，从化学性质上增强了正极的稳定性，进而使得NCMA四元电池H2—H3不可逆相变的电压在经过多次循环后仍然保持稳定状态，且Li元素在正极的脱嵌过程中不易释放氧元素，减少了过渡金属的溶解，提升了晶体结构的稳定性。
而稳定的晶体结构则减少了充放电循环过程中，正极材料微裂纹的形成，正极阻抗的上升速度得到抑制。
与此同时，有研究表明，NCMA的正极材料放热峰值反应温度为205摄氏度，高于NCA正极材料的202摄氏度与NCM正极材料的200摄氏度，这意味着NCMA正极材料的热稳定性更加优秀。
▲通用与LG合作的电池
值得注意的是，NCMA四元正极材料中，成本最为昂贵的钴元素，含量从NCA/NCM 622中的20%下降至5%，成本进一步降低。按照LG与通用公布的数字，NCMA四元电池的量产成本为100美元（约合人民币694元），而此前，LG化学NCM 622的量产成本约为148美元（约合人民币1027元）。
高能量密度、高稳定性、低成本，原本在NCA/NCM三元锂电池上难以同时实现的特性，在NCMA四元锂电池上达成，对于动力电池产品而言，NCMA的量产将会掀起一股技术路线升级的浪潮。
而5月19日，长城 汽车 的动力电池公司蜂巢能源发布的L6薄片无钴长电芯彻底去除了三元锂中成本最高的钴元素。
蜂巢阳离子掺杂技术采用两种化学键能更大的元素掺杂到材料中替代钴，通过强化学键稳定氧八面体结构，减少锂镍混排，改善了材料的稳定性，可以在4.3V~4.35V电压下稳定工作，使能量密度提高，成本降低。
▲蜂巢能源L6薄片无钴长电芯
同时，蜂巢能源还采用了单晶技术，与多晶材料相比，单晶材料在辊压过程中具有更强的颗粒强度和更加稳定的结构，耐压力强度可以提高10倍。正因如此，无钴材料的使用寿命会更长，电芯寿命也比多晶高镍三元高出70%。
此外，蜂巢能源还采用了纳米网络包覆技术，在单晶表面包覆一层纳米氧化物，可以减少正极材料与电解液的副反应，有效改善了高电压下的材料循环性能。
这三项技术的加持，使得蜂巢能源的无钴电池在三元锂电池的基础上降低了生产成本，提升了电池的安全性和使用寿命，也将会成为三元锂电池的下一步出路之一。
在四元锂电池和无钴电池之外，还有一部分电池企业在研究固态锂电池。顾名思义，固态电池的核心就在于把液态电解质转变成固体电解质。
固态电解质不会发生自燃、没有腐蚀性、不会泄漏和挥发，因为也不会导致车辆自燃，安全性非常高。但目前，固态电池的生产技术还是一大难点，现阶段的固态电解质电导率总体低于液态电解液，现在固态电池的性能偏低。
但三星在今年三月份发出报告称其在全固态电池的量产之路上取得了突破性的进展。
据介绍，三星的全固态电池将实现900Wh/L（区别于Wh/kg的计量单位，因不同材料密度不同，二者不可换算）的能量密度，1000次以上的充放电循环以及99.8%的库伦效率（也可称为充放电效率），我国目前较为先进的固态电池技术虽然同样也能够实现1000次以上的充放电循环，但在库伦效率方面目前还达不到接近100%的程度。
▲三星在《自然-能源》杂志上发表论文
此外，三星通过引入银碳复合负极、不锈钢（SUS）集电器、辉石型硫化物电解质以及特殊材料涂层，对固态电池的负极、电解质与正极进行了处理，有效解决了锂枝晶生长、低库伦效率与界面副反应，这三大固态电池量产所面临的核心问题，推动固态电池技术离产业化更进一步。
总的来看，电池企业们并不愿意舍弃三元锂的高能量密度，所以一直在三元锂电池的变种上下功夫。
随着他们的不断攻坚，四元锂电池、无钴电池、固态电池等新的电池都量产不远了，在下一阶段的竞争中，三元锂电池的变体们还有可能会引领电池产业的发展方向。
关于磷酸铁锂电池和三元锂电池技术争论一直都在，国内的两个动力电池厂商宁德时代和比亚迪此前各自坚定的走差异化道路。
但近些年，虽然三元锂电池的安全事故开始增加，磷酸铁锂电池大有崛起之时，而特斯拉采用磷酸铁锂电池则更加引起了舆论风向。
一时间，三元锂电池将被判死刑，三元锂电池已死等言论层出不穷。但就现实情况来啊可能，三元锂电池仍然是出货量最高的电池类型，磷酸铁锂电池会因为安全性而获得一定的市场，但也无法完全颠覆三元锂电池。
更何况，目前三元锂电池的玩家都还在研究升级三元锂电池，随着更多安全性更高、成本更低、能量密度更高的三元锂电池变种的出现，三元锂电池还将会继续繁荣。所以说，现在给三元锂电池判死刑还为 时尚 早。
