动力电池是电动汽车最核心的部件,其成本占整车的三成到四成,并且技术门槛非常高,以至于大部分汽车厂商都没有独立自主的动力电池研发生产业务,而是选择与供应商合作。目前,运用最为广泛的动力电池主要有三元锂电池和磷酸铁锂电池,而三元锂电池占据了大部分份额,2019年三元锂电池装机量40.5GWh,占比65.2%,同比增长22.5%;磷酸铁锂电池装机量20.2GWh,占比32.5%,同比下降9.0%。

三元锂电池之所以受到欢迎,主要得益于其较高的能量密度,可以较为轻易地让电动汽车实现高续航。不过,三元锂电池的缺陷也非常明显,主要是热稳定差,容易发生热失控,此前大部分的电动汽车自燃事故都与三元锂电池的安全缺陷有关。相比之下,磷酸铁锂的热稳定性优于三元材料,其放热启动温度高、放热慢、产热少、材料在分解过程中不释放氧气不易起火。“在500℃的温度下,磷酸铁锂材料结构都非常稳定,不过磷酸铁锂电池的缺点就是能量密度比较低。

也就是说,选择了三元锂电池,意味着要在安全性上有所妥协,而选择了磷酸铁锂电池,就难以做到更大的续航。面对“鱼和熊掌不可兼得”的局面,比亚迪率先找到了突破口——3月29日,比亚迪正式推出刀片电池,该电池是基于传统磷酸铁锂电池的基础上进行全面技术优化而来的新型动力电池,具有“超级强度、超级续航、超级低温、超级寿命、超级功率”6S超级性能。刀片电池不仅具备与主流三元锂电池同等水平的续航能力,而且具备相当出色的安全性,成功通过了电池测试界的“珠穆朗玛峰”——“针刺测试”,成为目前唯一一款顺利通过该测试的动力电池。

刀片电池因其单体电芯形似刀片而得名。相比传统的磷酸铁锂电池,它的能量密度更高、低温性能更好(-20℃的放电能力维持在常温的90%)、充放电效率也更高(33分钟可将电量从10%充到80%、支持汉3.9秒百公里加速)。循环充放电次数可达3000次以上,可行驶120万公里。

相比三元电池,刀片电池的安全性能更好,虽然单体能量密度不及三元电池,但是其特殊的形状和CTP(Cell to Pack)结构,其电池包的能量密度接近5系三元(NCM523)电池,支持整车NEDC综合工况600公里的续航里程。首款搭载刀片电池的车型比亚迪汉EV综合工况下的续航里程达到605公里。显然,刀片电池不仅在续航能力上可以媲美三元锂电池,在安全性方面更是全面领先,凭借这些优势,刀片电池会对三元锂电池优势地位形成致命的威胁,打破三元锂电池一家独大的局面。

6月4日,弗迪电池重庆璧山工厂举办了一场主题为“登峰造极”的探厂活动,吸引了业界人士前往参观。有关负责人表示,比亚迪董事长王传福要求加大刀片电池的产能。重庆工厂三月份投产时投入了四条生产线,由于订单激增,5月新增了两条生产线。预计年底前将投入8条生产线,产能达到13GWh。并且,重庆工厂今年的产能已经被预订一空。重庆弗迪的设计年产能是20GWh。据比亚迪汽车销售公司副总经理李云飞表示,“几乎所有的汽车品牌都在与比亚迪洽谈刀片电池的合作,其中有好几个国际品牌。”

刀片电池不仅满足了高续航的需求,而且有效解决了电动汽车普遍存在的安全“痛点”,这无论对于比亚迪还是整个行业而言都是具有重要意义的。与此同时,比亚迪采取开放战略,让广大汽车企业都有机会用上综合性能更加出色的动力电池,对于推动行业发展意义重大。同时刀片电池也会与三元锂电池形成制约关系,改变行业对三元电池的依赖,促进良性竞争。