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「穿搭讲究」电动汽车“自燃”有望终结，刀片电池能否逆转三元锂？( 二 )


电动汽车的动力电池包通常布置在底盘上的前后轴之间 ， 长度、宽度和厚度都受限 。 相对于三元锂电池 ， 磷酸铁锂块状电池的能量密度偏低 ， 传统结构的磷酸铁锂块状电池包 ， 所携带电量很难支撑电动汽车续航超过400公里 。 而据比亚迪提供的信息 ， 使用刀片电池结构的电池包 ， 体积比能量密度提升50% ， 搭载刀片电池的比亚迪“汉”车型预计于6月上市 ， NEDC续航达到605公里 ， 基本追平了三元锂电池的先进水平 。
而据相关专利文件中的描述 ， 刀片电池包的体积利用率还可以进一步提升 ， “此设计可以将空间利用率由原先的40%左右 ， 提高到60%以上甚至更高 。
在三元锂电池领域 ， 目前也在推进电芯直接成包的CTP技术 ， 但提升幅度与刀片电池相比有明显差距 。 根据宁德时代的数据 ， CTP三元锂电池包体积利用率可以提高15％—20％ ， 电池包能量密度提升10％—15％ 。
“针刺”代表了什么？除了能量密度大幅提升之外 ， 比亚迪刀片电池还显示了惊人的安全性 。
据悉 ， 比亚迪刀片电池日前完成了动力电池测试领域难度最大的“针刺实验” ， 这也是首款通过针刺实验的动力电池 。
单体电池的针刺实验 ， 是用直径5mm-8mm的钢针刺穿电池 ， 钢针停留在电池内观察一小时 。 导电的钢针刺入电池后 ， 会导致电池内部短路 ， 可能引起热量急剧释放、失控 ， 进而引发起火、爆燃等后果。 由于难度太大 ， 目前没有三元锂动力电池能够通过这一测试 ， 新国标《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》（征求意见稿）甚至取消了针刺实验 。
3月29日的刀片电池发布会上 ， 比亚迪公布了三元锂电池、传统磷酸铁锂块状电池和刀片电池的对比针刺实验完整视频 。 视频显示 ， 三元锂电池“一刺即爆” ， 在两三秒内就出现了剧烈燃烧 ， 表面温度超过500摄氏度 ， 电池表面放置的鸡蛋被炸飞；传统磷酸铁锂电池有烟雾冒出 ， 但没有出现明火 ， 表面温度在200—400摄氏度 ， 电池表面的鸡蛋被烤焦；而刀片电池则没有出现烟雾和明火 ， 电池表面温度也仅有30—60摄氏度 ， 电池表面的鸡蛋没有变化 。
「穿搭讲究」电动汽车“自燃”有望终结，刀片电池能否逆转三元锂？
本文插图
三种动力电池的针刺实验结果
据中科院院士、清华大学教授欧阳明高分析 ， 刀片电池之所以能通过针刺实验 ， 一方面是因为长条状的电池散热面积大 ， 另一方面 ， 是形成电池短路的回路长 ， 产热量少 ， 这两个因素决定了刀片电池温升速率较小 。
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本文插图
某媒体曝光的刀片电池真容


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