汽车|比亚迪刀片电池“砍”得走三元锂电池么？
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2020年1月 ， 在中国电动汽车百人会上 ， 比亚迪宣布将在3月推出“刀片电池” ， 体积能量密度比传统磷酸铁锂电池提升50% ， 并将应用于全新轿车比亚迪“汉”车型上 ， 其续航将超过600公里（NEDC） 。
之后比亚迪股价连日上涨 ， 引发网络大量讨论 ， 不过并未引起太大轰动 ， 尤其是笔者 ， 并未感到有什么特别之处 。
2020年3月底 ， 比亚迪召开了“刀片电池”线上发布会 ， 称传统的电池包的空间利用率只有40% ， “刀片电池”的电池包的空间利用率可以达到有60%以上 ， 可以大大提高续航 。
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且由于空间利用率提高 ， 使得单电芯能量密度为180Wh/kg的“刀片电池” ， 装配成电池包后系统能量密度为140Wh/kg ， 从而满足了比亚迪“汉”车型能够搭载上549kg重的77kWh电池包 ， 实现605公里续航（NEDC） 。
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不过这些 ， 对比现在大量采用的三元锂电池来说 ， 算不上什么优势 ， 因为现阶段三元锂电池单电芯密度可达200-300Wh/kg左右 ， 组装成电池包系统后在160-200Wh/kg左右 。
真正令网友沸腾和网络热议的在于接下来比亚迪播放的三个视频片段 ， 分别是：某三
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元(参数|图片)锂电池针刺实验、某磷酸铁锂电池针刺实验、“刀片电池”针刺实验 。
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播放完视频 ， 结果一目了然：“刀片电池”通过了“动力电池最严苛的针刺测试” ， 相比之下 ， 某三元锂电池剧烈燃烧、某磷酸铁锂电池泄露高压高温气体 。
“刀片电池”的明与暗
比亚迪“刀片电池”的针刺测试视频一出 ， 引起了人们对磷酸铁锂电池和三元锂电池的争相讨论 ， 从一开始的技术原理分析一路演变为相互混战 ， 由此引发了笔者的好奇之心 ， 决定研究一番 。
无论如何争议 ， 都需要弄清楚几个既定的事实 ， 否则就毫无意义 。
首先 ， “刀片电池”是磷酸铁锂电池（LFP ， LiFePo4） ， 最早是由古迪纳夫（2019年诺贝尔化学奖获得者之一）发明的 ， 于1996年德州大学代表古迪纳夫实验室向美国申请了专利（WO1997040541） 。 不过之前日本NTT公司曾派遣一位研究员冈田协助古迪纳夫研究 ， 后在2015年抢先在日本当地于1995年注册了专利 ， 后续专利之争还有很多故事 ， 这里不多赘述 。
注：锂电池 ， 准确讲是锂离子电池 ， 由于各种锂电池负极材料大多类似 ， 所以皆由正极材料作为命名方式 。 即磷酸铁锂电池的正极为磷酸铁锂化合物 。
其次 ， 磷酸铁锂具有“天生”的优点 。
磷酸铁锂的循环性能好 ， 即循环寿命长 。 锂电池电量衰退的原因有很多 ， 但与正极材料相关的主要是充放电过程中正极材料结构“晶格塌陷” ， 造成结构破坏 ， 从而使得一部分正极材料失活 。 而磷酸铁锂化合物从分子结构上相较于镍钴锰化合物稳定很多 ， NCM分子是类似“千层饼”形状 ， 锂离子从两层之间流动 ， 而LFP分子则是“橄榄石”形状 ， 锂离子游走于三维结构缝隙中 。 即LFP分子结构中即便锂离子“离开” ， 剩下类似FePo4的结构也相对稳定 ， 而NCM则相对不稳定 。 （三元锂电池循环寿命在1500~2000次左右 ， 磷酸铁锂则能到4000次左右）
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