本文目录一览：
- 1、比亚迪“刀片电池”引领全球动力电池安全新高度
- 2、树动力电池新标杆 比亚迪刀片电池“征服”针刺测试
- 3、栋察：三元锂电池被关“小黑屋” 特斯拉也得妥协？
- 4、严到无法强制执行：一文读懂电池针刺测试
比亚迪“刀片电池”引领全球动力电池安全新高度
“把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。“3月29日，比亚迪集团董事长兼总裁王传福在“刀片电池”发布会上喊出了很多新能源车消费者的心里话。此前从未有人喊过的这句话，很可能会推动电动汽车行业的安全性变革。
1、“刀片电池”业内首次通过针刺实验
发布会上，比亚迪播放了一段三种电池针刺实验对比视频。在同样的测试条件下，三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化，表面温度迅速超过500℃，并发生极端热失控的剧烈燃烧现象，电池表面的鸡蛋被炸飞；传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后无明火，有烟，表面温度达到了200℃~400℃，电池表面的鸡蛋被高温烤焦；“刀片电池”在穿透后无明火、无烟，电池表面的温度仅有30-60℃左右，电池表面的鸡蛋无变化，仍处于可流动的液体状态。
这组对比实验表明，比亚迪的“刀片电池”已经摆脱了传统动力电池潜在的“热失控”隐患，电池的安全性和稳定性有着独有优势。中国科学院院士欧阳明高分析指出，“刀片电池”的设计使得它在短路时产热少、散热快，表现“非常优异”。
据了解，针刺试验是模拟锂离子电池内部短路、导致热失控、进而爆炸起火的试验方法。需要指出的是，由于针刺实验的标准严苛，目前三元锂电池还是磷酸铁锂电池都无法通过实验。因此，国家暂时把针刺实验作为一种非强制标准，不做强制要求。尽管如此，比亚迪“刀片电池”还是挑战了针刺实验，并完美通过。比亚迪“刀片电池”顺利通过针刺实验，无疑给国内电动汽车的安全性做了一次很好的背书。
2、安全为先 “刀片电池”已经领先对手一个身位
虽然近几年来电动汽车的销量不断增加，但续航短、安全隐患和充电难这三大原罪还是让更多消费者对电动汽车敬而远之。而且，安全隐患已经成为电动汽车的原罪之首。
2019年，国内电动汽车出现了多起安全事故，自燃成了其中最重要的安全隐患。汽车门网整理的数据显示，搭载三元锂动力电池的车辆占到了自燃车辆的85%以上，而搭载磷酸铁锂电池的车辆占比仅为7%。在中国工程院院士杨裕生看来，电动汽车频繁燃烧的根源，第一个就是电池技术的原因。
目前，三元锂电池和硫酸铁锂电池成为动力电池市场上最主要的两大动力电池选择。相比之下，三元锂电池的能量密度更高，但安全性较差。受国家政策的影响，三元锂电池过度追求高能量密度，导致安全性迅速下降，最终引发了2019年的多起自燃事件。而磷酸铁锂的能量密度虽低，但在安全性和稳定性方面有着先天优势。此次通过针刺实验的“刀片电池”，正是比亚迪最新研发的超级磷酸铁锂电池。
作为全球最大的磷酸铁锂电池生产厂家，比亚迪长期致力于磷酸铁锂电池的研发，在磷酸铁锂电池技术储备方面有着深厚的积淀。据悉，比亚迪“刀片电池”比亚迪采用了全方位高温“陶瓷电池”技术，在高风险安全位点都采用了耐高温和绝缘性能优异的高温陶瓷涂层，大幅提升了池的安全性和稳定性。而这，也正式比亚迪“刀片电池”敢于挑战针刺实验的底气所在。
“不管别的国家或者别的地区有不同的一些标准，作为比亚迪内部评估来说的话，我们还坚持用电动车电池里面最苛刻的标准来衡量我们的电池，特别是刀片电池我们开发之初就把安全的标准放在首位，特别把针刺的标准放在首位。”在王传福看来，电动汽车的安全性是第一位的。
3、“刀片电池”的能量密度已比肩三元锂电
除了无可比拟的安全性意外，“刀片电池”还在制造工艺、能量密度、制造成本和轻量化等方面取得了重大突破，优势进一步显现。
“刀片电池”采用比亚迪自家研发的大电芯，但电芯形状更加扁平、窄小（长边可以定制变化，单体最大稳定长度可以达到 2100mm），通过阵列的方式排布在一起，就像“刀片”一样插入到电池包里。这让刀片电池在成组时可以直接跳过“模组”，直接组成电池包。
通过结构创新，“刀片电池”在成组时可以跳过“模组”，大幅提高了电池包的空间利用率，最终实现了同等容积装入更多电芯的设计目标。相较传统的带模组电池包，“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上，续航里程已经达到了高能量三元锂电池的同等水平。
不仅如此，“刀片电池”在大幅提升系统质量能量密度和体积能量密度的同时，去掉了“模组”这一层中间结构，因此大幅降低了电池系统的复杂度，进而带来了更高的稳定性和更低的故障率，同时减轻了重量。
业内人士指出，基于“刀片电池”技术的比亚迪超级磷酸铁锂电池系统在能量密度上已经可以与市面上主流的三元电池相匹敌。与此同时，磷酸铁锂电芯成本就更低，且安全性和稳定性更强。也会进一步的使成本更有竞争力。
据王传福透露，刀片电池只在比亚迪汉纯电车型搭载应用，其他车型暂无规划。比亚迪汉EV作为统领“王朝家族”的旗舰级轿车，其综合工况下的续航里程达到605公里，百公里加速3.9秒，在整车设计特别是内饰部分演绎出全新的家族设计语言，描绘了比亚迪品牌朝向豪华与科技不懈创新的未来。
4、“刀片电池”将推动动力电池技术多元化竞争
值得注意的是，比亚迪此次发布的“刀片电池”由比亚迪旗下的弗迪电池公司推出。这是比亚迪拆分动力电池业务后成立的独立电池制造实体。王传福在发布会上说，“刀片电池”也是弗迪公司的首款产品。
不久前，比亚迪已经成立了五家弗迪系公司。此举标志着比亚迪的新能源汽车核心零部件完成了业务分拆。未来，比亚迪新能源汽车零部件业务将独立对外供应。五家弗迪公司之一的弗迪电池，主要业务便是动力电池的研发、设计和生产。目前来看，“刀片电池”已经获得了主机厂的认可。
“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。”比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙表示。我们注意到的一个事实是，在最新发布的新能源汽车申报信息里面，很多车企都申报了搭载磷酸铁锂电池的版本。
可以预见的是，随着弗迪磷酸铁锂刀片电池的市场参与度不断提高，未来很多新能源汽车将搭载安全稳定、能量密度更高但价格更便宜的比亚迪“刀片电池”。这个足以改变动力电池竞争格局的举动，很可能推动新能源汽车产业迎来一次变革。
写在最后：
“刀片电池将改变行业对于三元锂电池的依赖，将动力电池技术路线拉回正道，并重新定义新能源汽车的安全标准。”正如比亚迪董事长王传福说：“今天的刀片电池，是比亚迪给行业的一份大礼。”隐隐可以看出，比亚迪“刀片电池”将引领全球动力电池安全新高度。
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。
树动力电池新标杆 比亚迪刀片电池“征服”针刺测试
随着汽车产业的不断发展与全球各地对于新能源汽车的重视，未来汽车电气化是一个势在必行的趋势。那么传统能源汽车非常重要的是机械与能源，而电气化的未来重要的就是电机与电池了。
作为国内新能源车的领军品牌，比亚迪汽车一直致力于行业的发展与前进。大家也都了解，比亚迪品牌本身就是做电池出身的，那么新能源车最重要的部件之一电池，就是比亚迪的“看家本领”。在3月29日，比亚迪联合上星的深圳卫视与其他各大媒体平台，线上发布了全新的刀片电池，并宣布会在比亚迪旗下、全新独立的子品牌——弗迪电池的重庆工厂进行量产。
在动力电池领域，其实已经是经过了很多年的发展，各种动力电池也经历过群雄逐鹿的时代，秉着优胜劣汰的市场规律之后，最终在动力电池领域扛起大旗的是三元锂电池与磷酸铁锂电池。三元锂电池大部分运用于乘用车，而磷酸铁锂电池则广泛运用在了商用车上，主要是大巴。
就像纯电动车领域某美国知名品牌，使用的就是三元锂电池，但是三元锂电池有个非常“严峻”的问题，那就是随着续航要求的越来越高、相关政策的条件限制，导致搭载在车上的三元锂电池密度过高，安全性能就会迅速下降。2019年在地库发生的某车辆事故，就是电池安全所引发的。在不到5秒的时间内，起烟、爆燃，如果人员在车内是完全没有逃生的机会的。这也就是为什么某美国知名品牌的底板不计重量的，配备了一块相当厚实的金属防护板。
作为动力电池，本身其安全性能受到两大因素的直接影响，第一是电池的类型，不同电池类型是采用不同的化学特征组成，所以对于不同的异物入侵会有不同的反应；第二就是电池厂家的生产工艺与水平。作为做电池起家的比亚迪，品牌工艺自然是无需多言，那么提升动力电池安全性能的最大关键因素就是电池本身！
2005年比亚迪的第一款磷酸铁锂动力电池就已经上市了，在国内动力电池领域可以说是拥有着无可撼动的领军地位。截止于2019年，比亚迪的动力电池累计装车超过70万台，且没有发生过一起电池安全事故。可以看得出，安全是比亚迪动力电池的重中之重。为了给到动力电池领域更安全的电池，比亚迪此次推出了全新的刀片电池。这款刀片电池将会率先搭载在比亚迪即将上市的旗舰轿车——比亚迪汉EV车型上！
刀片电池是比亚迪最新研发的超级磷酸铁锂电池，之所以称为刀片电池，是因为比亚迪将电芯做成了“刀片”的形状，而电芯的长度可以根据电池包的尺寸进行定制，最长可以超过2米，让整个电池的成包更为灵活，由此可以适合不同电池空间的摆放与组成，不再局限于单一模式。
同时，比亚迪使用了全方位高温“陶瓷电池”的技术，保障电池安全，在高风险安全位点全面使用耐高温和具有优异绝缘性能的高温陶瓷涂层。不论用什么，比亚迪的唯一宗旨就是——安全！要让电池不论在什么样的情况下，哪怕是锋利的异物入侵，都可以保证驾乘人员的人身安全！
为了更直观地给到消费者了解比亚迪全新刀片电池的安全性能，比亚迪还专门做了一次电池的针刺实验。顾名思义，针刺实验就是用尖锐的物体刺穿电池包，模拟极限情况下电池内部短路的情况，而电池内部短路是电动车发生爆燃的主要因素，尤其是停车和行驶过程中的爆燃事故，主要都是由于电池内部短路所导致。
比亚迪的这项针刺实验中，在同样的测试条件下，三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化，表面温度迅速超过500℃，并发生极端热失控，开始剧烈燃烧，电池表面的鸡蛋被炸飞；传统磷酸铁锂电池在被穿透后无明火，有烟雾从电池卸压阀喷出，表面温度达到了200℃~400℃，电池表面的鸡蛋被高温烤焦；比亚迪“刀片电池”在穿透后无明火，甚至无烟雾，电池表面的温度仅有30℃左右，电池表面的鸡蛋无变化。
在众多的电池安全测试实验中，针刺实验其实是被行业专家所公认为最难通过的实验。为什么这样说呢，我们举个例子吧，相信为自己手机换过内部固定式电池的小伙伴都知道，在拆卸电池的时候，会被关照“一定要小心，电池千万不能被尖锐物体所刺伤，否则会发生危险”。那么小小的一块手机电池就会发生危险，更何况如此之大的一块汽车动力电池呢？
因为针刺实验的严苛标准，所以不管是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，其实都是很难通过这项安全实验的，所以目前行业内，针刺实验只是作为一种非强制标准而存在——但是非强制不代表问题不存在，新能源车的安全性依旧是行业与消费者最关心的问题，没有之一！
当然，在保证安全的同时，比亚迪的刀片电池也没有放弃其他电池的重要点——牢固度、稳定性、续航与寿命。据了解，比亚迪的刀片电池采用的是高强度电芯与电池包一体化的设计，电池的侧碰强度大幅度提升，采用蜂窝结构状态，也保证了电池的高刚度与高模态。在稳定性方面，电池采用直列式排布结构、高温绝缘陶瓷防护以及隔烟通道设计，将电池打造成“难以着火”的结构状态，同时内部的结构件尽可能地减少，线束排布简单，从而降低外部短路的概率。
在电池的寿命方面，比亚迪的刀片电池可以达到循环充放电3000次以上，行驶里程可以超过120万公里。在续航方面，刀片电池的体积能量密度与811三元锂电池接近，高体积密度可以让电池在较小的空间布局内，放置最大容量的电池，以保证单词充电可以满足600公里续航的需求。
比亚迪之所以如此重视动力电池的发展并主动做刀片电池的针刺测试，不仅仅是对于新产品上市的一个“广而告之”，更重要的是，电池是新能源汽车的重要部件，针刺测试背后有着非常重要的安全意义——当新能源汽车遭受异物入侵并伤及电池的时候，刀片电池表现出超高的稳定性，可以有效的保护车内人员的安全。可以说，比亚迪的刀片电池引领了全球动力电池安全新高度。
动力电池经历过“群魔乱舞”的时代，如今在市场的规划下，逐渐走入正道发展。刀片电池在补足普通磷酸铁锂电池能量密度不高的短板后，不仅拥有其他动力电池无法企及的安全性，也兼具长寿命和长续航。相信此次发布，将对新能源汽车行业的发展具有里程碑式的意义。
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。
栋察：三元锂电池被关“小黑屋” 特斯拉也得妥协？
5月12日，工业和信息化部（以下简称工信部）针对电动汽车连下三道强制性国家标准，将电动汽车的安全性做出强制性提升要求。新的国家标准预计将于2021年1月1日起开始实施。
其中，《电动汽车用动力蓄电池安全要求》在优化电池单体、模组安全要求的同时，重点强化了电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全要求，试验项目涵盖系统热扩散、外部火烧、机械冲击、模拟碰撞、湿热循环、振动泡水、外部短路、过温过充等。特别是标准增加了电池系统热扩散试验，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。
中国新能源汽车产业的快速发展，大幅提升了电池安全在整车安全中的影响因素。自从去年大篇幅的电动汽车自燃讯息爆出后，电池安全也成为了新能源汽车产业所不可忽视的重中之重。
然而，2019年的多起蔚来自燃事故与特斯拉自燃事故，引发了众多消费者的恐慌，却并没有引起汽车厂商们的足够重视。在日益苛刻的新能源补贴规定的促进下，车企们为了市场售价与营销噱头，纷纷继续加大在三元锂电池能量密度等方面的投入。如此激进做法的背后，自然伴随着众多安全隐患，今年年初，尽管受疫情影响，消费者出行热情有所下降，但电动车们依旧没能躲过“灵异”的自燃现象。5月刚过，一台理想ONE与Aion S的自燃信息，再次让公众视野聚焦纯电动车安全。
图片来源：工信部
尽管纯电动车自燃的原因多种多样，但抛去无故自燃和外力碰撞等因素，大部分纯电动车的自燃的源头都指向了整车中的重要部件——动力电池。
在大多数纯电动车自燃事件的结果分析中，动力电池的热失控，导致内部电极与外界空气接触，进一步导致高温出现从而引起自燃，占据了绝大部分事故的主因。此外，还有因为散热性能不达标，内部电路进水引发短路，或电池外壳损坏，导致电解液泄露从而自燃。
比亚迪针刺实验
而工信部对于动力电池的全新规定，正是考虑到在动力电池产生热失控等可能发生自燃的前提下，保障消费者必要撤离时间的硬性要求。热失控后5分钟内不起火不爆炸，从人员撤离的角度来说，这个时间依旧很紧张。但是对于已经泛用三元锂电池作为电芯主材料的汽车厂商和材料商而言，5分钟时间却几乎意味着“三元锂电池”时代的终结。
图片来源：EVTank
按照过往的自燃案例来看，特斯拉所采用的松下供应三元锂电池，从热失控报警到起火，只需短短5秒钟。近日一台自燃的东风郑州日产帅客EV，这一全套过程也仅用了30秒时间。根据此前比亚迪推出刀片电池时的针刺试验来看，三元锂电池在形成内部短路时，温度会迅速升高，正极材料高速分解的游离氧会进一步增加各种化学反应的热量产生，同时伴随电池内部压力的上升，最终产生燃烧甚至爆炸，而这一整个流程往往发生在一瞬间。所以就三元锂而言，就连那台帅客EV的30秒，也已经是难得一遇，更别说是坚持上5分钟了。
5月8日广东省东莞市自然的帅客EV
那么是不是现阶段的三元锂电池车主就只能听天由命了呢，实则不然。从“规定”的附录来看，三元锂电池在引起热扩散之前，需要提前5分钟给到车内乘客预警信号，这则附录变相承认了三元锂电池的热失控是难以控制和补救的。但正如我们在前文中所提到，由于纯电动车的大部分自燃事故并非刺穿短路所致，所以碰撞致使的电池变形以及过充导致的温度过高等问题，才是车企与电池厂商真正需要提防预警的问题。而这一弊端，可以通过加强电池组结构以及优化电池的热管理系统来提升安全性。三元锂电池厂商在近半年时间需要做的是，尽快找到热失控下，威胁到驾驶舱安全的时间点，并针对这个扩散时间尽早对车内乘客做出预警。
比亚迪刀片电
当然，也有消费者会心有余悸，既然纯电动车需要承担如此高的自燃风险，那么热失控就这的无法避免了吗。也许在短期内，三元锂电池是做不到，但是如果将材料换成磷酸铁锂电池，这个问题或许能够得到进一步解决。更加优秀的热稳定性，令磷酸铁锂电池再次回归主流视野。比亚迪作为磷酸铁锂电池研发的领跑者，在前不久推出的刀片电池，便将安全性能提升至了首位。
不难预见，随着未来比亚迪刀片电池的上市，再加上特斯拉刚刚官宣的未来会采用磷酸铁锂电池信息，短期内，国家政策由过去单纯追求续航里程转向电池安全的大趋势几乎已成必然。“成也政策、败也政策”，当年比亚迪因为续航而不得不在旗舰产品上采用的“三元锂电池”，在日益清晰的安全标准下，也即将告别主流舞台。
长城蜂巢无钴电芯
与此同时，针对三元锂中不稳定因素“钴”元素的剔除，也在各车企中有条不紊的进行。今年3月，特斯拉与宁德时代宣布将携手研发无钴电池，并于近日表示年底即将有可实装的产品出现，而长城旗下的动力电池公司蜂巢也发布无钴电池。更有甚者，广汽在前日宣布石墨烯电池已经排上日程，未来动力电池的形态究竟由会朝向哪个方向发展，现在下定结论还为时尚早。但可以确定的是，随着安全性能需求的大幅提升，当下三元锂电池近73%市占率的独霸局面将被逐步打破。
除了在电池本身性能上的提升，不少还在充电服务方面下了一番功夫。如比亚迪唐、荣威eRX5等车型，均提供有预约充电功能，不仅能够帮助用户使用半价的夜间充电，也能够在一定程度上防止过充状况的出现。
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严到无法强制执行：一文读懂电池针刺测试
2020年3月底，新能源汽车引领者比亚迪宣布正式推出刀片电池。发布现场播放的一段对比三种电池针刺实验的视频显示，刀片电池攻克了电池内部短路引发的热失控，成功征服了针刺穿透测试。一石激起千层浪，这一测试直接刺中了动力电池行业的最大痛点，引发行业内外广泛关注和热议。
动力电池热失控威胁生命安全
锂电池的发热和热失控，我们其实并不陌生，从笔记本电脑到智能手机，因为使用不当、设计缺陷等原因而导致过热或爆炸的示例时有发生。而电动汽车庞大的电池包覆盖成百上千个电池单体，只要一个单体发生短路引发热失控，整个电池包就有可能被殃及，造成安全事故。
导致电池单体热失控的原因有很多，比如外力破坏、高温炙烤、生产工艺缺陷等等。不同的电池单体由于材料不同、设计不同，在发生短路后，热失控的剧烈程度会不一样。一般来说，三元锂电池热量释放剧烈，表现为爆燃或者自燃；铁锂电池热量释放慢，表现为喷烟，或者喷烟后自燃。
热失控的剧烈程度，与电池自燃的概率正相关，这直接关系到乘坐者的生命安全。鉴于新能源车自燃事件频发，新国标也明确增加了电池热扩散实验，要求电池热失控后5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。
针刺测试刺中新能源车行业痛点
内部短路是电池热失控的罪魁祸首。那么，如何在电池开发时验证内部短路引发热失控的状态？针刺测试看似有些极端，但其实是最直接的试验方法。
针刺测试，就是在实验室环境下，利用钢针刺穿电池单体（或者模组），强制破坏电池内部结构，造成内部短路，进而引发热失控。在GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》中，能够在针刺贯穿后1小时内不爆燃、不起火的电池，才算通过针刺测试。
在众多电池安全测试中，针刺测试是业内公认最难通过的，被称为“电池安全测试领域的珠穆朗玛峰”。测试视频让人们亲眼目睹、直观感受到该项测试的震撼，也证明刀片电池无可比拟的安全优势。
通过针刺测试视频我们可以看到，在同样条件下，三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化，表面温度迅速超过500℃，并发生极端的热失控——剧烈燃烧现象，电池表面的鸡蛋被炸飞。传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后无明火，有烟，表面温度达到200℃~400℃，电池表面的鸡蛋被高温烤焦。刀片电池在针刺穿透后无明火、无烟，表面温度在30-60℃区间。
由于针刺测试对三元锂电池过于严苛，特别是近年来三元锂电池追求高镍化，使得热稳定性进一步下降，因此针刺测试每刺一针，都刺在了动力电池行业的痛点之上。也因此，自2017年开始，针刺测试不再作为动力电池安全测试的强制标准，而在新国标中，针刺测试干脆被直接拿下。
多场景，针刺测试和日常用车联系紧密
针刺测试不仅仅是一项滥用测试，它和我们日常用车联系其实非常紧密。首先，生产工艺缺陷、电池遭遇过充过放，都有可能导致锂离子电池内部生长出枝晶，枝晶刺穿电池内部的隔膜后，就会导致内短路引发热失控；相邻车辆起火等外部热源的炙烤下，电池内部也有可能发生内短路，导致热失控。
另外，乘用车动力电池包放在车辆底部，车辆托底、碰撞时电池包受到挤压发生变形，有可能伤及电芯，导致内短路，引发热失控。总之，锂离子电池的特性决定，动力电池不可能绝对安全，因此，负责任的电池生产厂商会将开发测试标准尽可能“就高不就低”。
作为消费者，应当在选择新能源车时擦亮眼睛，将动力电池的安全性作为重要参考指标，而不只是一味地追逐高续航。从行业层面看，刀片电池从技术上引领全球动力电池回到发展正轨，如果能在新能源车中大量普及使用，也势必将帮助整个行业更加健康安全地成长。
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。
