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要闻：清研科普 | 同为磷酸铁锂，刀片电池特殊在哪？

2022-09-03 05:45:53来源：清研华科  

和很多朋友一样，小编很早就知道锂电池分为三元锂、磷酸铁锂两种。比亚迪发布刀片电池之初，小编着实也兴奋了一阵，以为这是第三种电池。后来才知道，原来刀片电池也属于磷酸铁锂电池的一种啊！

同为磷酸铁锂电池，刀片电池究竟特殊在哪？仅仅是名字好听吗？带着这个疑问，小编咨询了研究院电池专家，专家微微一笑，耐心地解答了这一问题。

刀片电池的特殊之外在于提升了电池包的能量密度，特别是体积能量密度。从而在一定程度上弥补了磷酸铁锂电池的劣势，把它从很难用于乘用车的状态推进到了可用，甚至是好用。


(资料图)

从不能用到能用，这是巨大的进步。

对于乘用车来说，体积能量密度(单位体积的电量)甚至比质量能量密度(单位质量的电量)更加重要，这是因为：

乘用车整车布置难度大

相比于货车、客车这种商用车，乘用车的空间可以说是寸土寸金。电池包几乎占了从前轴到后轴之间的大部分空间，提高电池包的体积能量密度，就意味着降低了整车布置难度。大家可以发现，造车新势力近几年的车型都是SUV，在一定程度上规避了整车布置问题。

省出的空间有利于消费者

汽车是一个综合产品，消费者不会只盯着百公里电耗这一个指标来购车，还要看设计、价格、空间。提高体积能量密度，省出的空间无论是放头(车顶空间高)、放脚、还是放行李(后备箱空间大)，都会成为车型卖点。

据比亚迪公布的数据，一些传统电池包空间利用率大概40%，搭载刀片电池的电池包空间利润率能达到60%。在正极材料不变的情况下，刀片电池的“体积比系统能量密度”比方壳电芯有模组电池包的“体积比系统能量密度”提升了50%。

以前搭载磷酸铁锂电池的电动汽车，大部分很难突破400公里续航；而比亚迪首款搭载刀片电池的比亚迪“汉EV”，综合续航里程可达605公里。

刀片电池是如何大幅度提高体积能量密度的呢？可以概括为三点：


长条化大电芯本身的提升

做大电芯会提升密度，是行业共识，比亚迪刀片电池将电芯拉长带来了电芯本身的提升，最长可达2500mm。


成组效率的提升

刀片电池如此长，这就意味着在乘用车的宽度方向最多只需要放置1个。一方面，通过调整刀片电池的长度规格，车体宽度方向的空间可以充分利用，避免“边角料”空间的浪费；另一方面，跨越了模组阶段(Module)，直接从电芯(Cell)集成为电池包(Pack)，也就是传说中的CTP(Cell To Pack)，省去了大量的成组元件。

标准化到无模组化布置的演进史 [1]

宁德时代与比亚迪各自无模组技术的细节展示 [1]


卷绕工艺变成叠片工艺

目前电芯一般采用卷绕工艺，技术成熟，成线低。而刀片电池已经升级为叠片工艺，这体现了比亚迪在制造工艺方面的优势。这也在预期之内，比亚迪不仅会造电池，还会造设备，因此可以在设备进化上领先一步。

卷绕电芯存在弯折区域 [2]


卷绕工艺与叠片工艺性能对比 [2]

参考资料：

1. https://zhuanlan.zhihu.com/p/107262911

2. 五矿证券. 动力电池深度：从芯出发，回归技术本源、聚焦发展主线

标签： 体积能量 能量密度 铁锂电池

责任编辑：hnmd003

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