最近，國內兩大動力電池製造商比亞迪與寧德時代在網路上關於電池安全效能的明爭暗鬥讓吃瓜群眾過足了癮。比亞迪的刀片電池問世以來，就因出眾的安全效能而備受關注，成功挑戰“電池安全測試的珠穆朗瑪峰”針刺試驗之後，刀片電池名聲大噪，這對市面上處於主流位置的三元鋰電池無疑是個巨大的挑戰。
那麼，比亞迪的刀片電池是如何生產出來的呢？除了安全，它還有什麼別的優勢嗎？這次比亞迪弗迪電池重慶工廠探秘活動，就為我們揭開了刀片電池的神秘面紗。
比亞迪刀片電池基本資訊
在正式介紹刀片電池生產的各個工序之前，我們需要先了解一些關於刀片電池的基本資訊。比亞迪的刀片電池本質上是磷酸鐵鋰電池，電池從結構上是由正極、負極、隔膜、電解液和殼體構成的，而我們通常所說的磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池都是以其正極材料命名的，因為正極材料對電池效能的影響是最大的，在電池成本中的佔比也是最高的。
而刀片電池之所以被稱為刀片電池，是因為它不同於常見的圓柱形或方形電池，它的單體電池的形狀是長條形的，尺寸遠比常見的單體電池大得多，其外形尺寸為：長96釐米、寬9釐米、高1。35釐米，就像長長的刀片。
比亞迪的刀片電池使用CTP無模組技術，單體電池透過陣列的方式排布在一起，組裝成為電池包，所以能夠有效提高體積能量密度，也就是說同樣體積的電池包，使用刀片電池能具有更大的容量。目前比亞迪漢搭載的刀片電池電池包總容量為138。5Ah，總電量為77kWh，電池包體積利用率約為60%，體積能量密度為237-275Wh/L，質量能量密度約為140Wh/kg。
刀片電池是如何生產的？
刀片電池的生產過程共有8大工藝：
一、配料：
採用先進的全自動混料系統，將活性物質、奈米導電材料，溶劑、粘結劑、按照預設的比例自動進行混合以形成均勻穩定的電極漿料；
二、塗布：
採用高精度全自動高速塗布裝置，將漿料均勻地塗敷在集流體的表面，透過乾燥系統使溶劑定量揮發，形成均勻的電極片；
三、輥壓：
採用高精度軋輥將電極片按照預設的厚度進行輥壓，以得到預設的極片厚度及體積密度；
四、疊片：
採用比亞迪完全獨立自主開發的裁切方案，高速疊片方案，完美實現了刀片電池的長尺寸，高精度，高效率的疊片工藝；
五、裝配：
採用比亞迪自主研發製造的全自動裝配裝置，自動輸送結構件並實現精準定位，經絕緣、焊接、入殼、密封等工序組裝成電芯；
六、烘烤：
採用接觸式隧道烤箱對電池進行烘烤除水，保證電芯注液前的內部水含量達到要求，以保障後期電池的電效能的穩定；
七、注液：
採用比亞迪自主研發的整體加壓式注液系統，真空負壓及罐體加壓方式，將泵入杯體中的電解液充分注入電芯並快速完成吸收過程；
八、檢測：
根據不同生產工藝，自動將組盤後電池透過滾筒線、提升機或堆垛機送入不同庫位或不同裝置，自動完成化成，充放電，分容，自放電等後段的工藝操作。
從各個工藝的介紹中我們可以看到，弗迪電池重慶工廠使用了很多比亞迪自主研發製造的裝置，這是因為刀片電池實在是太長了，根本沒有現成的標準裝置可以用，並且比亞迪母公司本身就有強大的裝置研發製造團隊，所以關鍵工序的裝置都能自己開發。換句話說，別的動力電池廠家短期內想做刀片電池幾乎是不可能的，不僅專利上很難繞過去，而且還得花時間去研發裝置。
弗迪電池公司副總經理孫華軍表示：“將近1米長的極片，能夠實現公差控制在±0。3mm以內、單片疊片效率在0。3s/pcs的精度和速度，在國際上我們都屬於首創。這種疊片採用的是比亞迪完全獨立自主開發的裝置和裁切方案，這是其他任何人想抄都抄不來的。”
刀片電池生產過程的產生的難點主要也是因為它實在是太長了，其他電池極片長度最多也就500mm，而刀片電池的極片長度達到了1000mm，因此對塗布、切片時的精度和疊片時的垂直度要求很高，輥壓時還需要解決極片兩端與中間厚度不均的問題。為了解決這些問題，保證產品品質和生產效率，比亞迪的工程團隊花費了大量的精力，透過使用大量的高精度感測器、工業機器人等裝置保障生產精度，改善生產工藝，建立符合IATF 16949和VDA 6。3控制標準的品控體系等措施，使得廠房裝置硬體的自動化，裝置與裝置之間的資訊化，控制層面的智慧化成為刀片電池生產高效、品質穩定的最強後盾。
與此同時，弗迪電池重慶工廠對生產環境的要求也是非常嚴苛。廠房內常年保持25℃恆溫，溼度控制在1%以下。為了最大程度降低電池的短路率，他們提出了一個粉塵分級管控的概念，在一些關鍵工序上，能夠做到一立方米空間內，5微米（頭髮絲1/20粗細）的顆粒不超過29個，這達到了與液晶屏生產車間相同的標準。
除了安全，刀片電池還有什麼優勢？
影片載入中。。。
比亞迪刀片電池針刺試驗
三元鋰電池針刺試驗：
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這次活動比亞迪分別給我們演示了刀片電池和三元鋰電池的針刺試驗，從上面的影片我們可以看到，三元鋰電池針刺瞬間起火爆燃，而刀片電池卻沒有明顯的反應。安全效能孰優孰劣，一目瞭然。當然，這個試驗只能用於單體電池間的安全效能對比，組合成電池包之後的安全性還受到能量管理系統和結構防護系統的影響，但是單體電池更安全，對提升電池包的安全效能肯定是隻有好處沒有壞處的。
與此同時，比亞迪還對電池受到擠壓、爐溫、過充、熱擴散時的安全性進行了驗證，均能保證電池不起火、不爆炸。在電池包的強度方面，比亞迪也經過嚴密的驗證，保證電池包受到振動、碰撞、擠壓時的安全效能。不僅如此，因為電池包的強度足夠、安全效能有保障，下一步比亞迪還將探討用電池包充當車身安全結構件的設計，以進一步降低白車身的重量，彌補磷酸鐵鋰電池質量能量密度較低的劣勢。
除了安全效能，比亞迪還為刀片電池總結了另外幾大優勢，分別是續航長、低溫效能好、壽命長和放電功率大。
續航長自然不用多說，比亞迪漢已經將結果擺出來了，使用77kWh的電池包，這臺車長達到4米98的純電中型轎車的NEDC續航達到了605km。作為參考，車長4米69的特斯拉Model 3國產後驅長續航版使用75kWh的電池組，NEDC純電續航是664km。
低溫效能方面，根據比亞迪官方的資料，刀片電池除了在高SOC區間低溫充電功率不如三元鋰電池，其他方面的表現與三元鋰電池沒有太大的差距，甚至在低SOC區間低溫放電功率還要優於三元鋰電池。
電池壽命方面，磷酸鐵鋰電池本身就優於三元鋰電池，刀片電池在25℃實驗環境下的迴圈壽命可達5000次，遠遠超過整車的使用年限要求。充電功率方面，比亞迪稱刀片電池從10%充至80%最快僅需33分鐘，下一步還將宣傳0-100%的充電時間，因為磷酸鐵鋰電池耐高溫效能好，所以充電發熱時電控系統對充電功率的抑制會更小。放電功率方面，刀片電池搭載到比亞迪漢上瞬間最大放電功率可達363kW，所以可以支撐起漢EV四驅高效能版3。9s破百的高效能。
Q&A
這次活動的QA環節，與會的媒體對於刀片電池的問題非常多，技術出身的弗迪電池公司副總經理孫華軍也幾乎是無問不答，由於篇幅原因，這裡只能節選4個重點問題，如果你還有其他問題，歡迎在評論區提問。
Q：刀片電池安全是因為用的是磷酸鐵鋰材料嗎？
A：
不全是，磷酸鐵鋰電池本身安全性好，但是也過不了針刺試驗，刀片電池在結構上進行了眾多最佳化，使其安全效能更好。
Q：三元鋰電池可以做成刀片電池嗎？
A：
可以，但是技術難度比用磷酸鐵鋰高，安全、力方面的設計要改變，要留更多的空間做防火牆，而且還要預留三元鋰電池充電膨脹的空間等。
Q：刀片電池產能多少，會給哪些外部廠商供貨？
A：
目前重慶工廠只投產了一條生產線，今年產出能到2-3GWh，產能能到12GWh，重慶工廠規劃產能為20GWh，明年能達到最大產能，但是要完全達到20GWh的產出需要到2022年。此外，明年還會有貴陽、長沙兩個工廠投產，規劃產能都是20GWh。比亞迪具備一年完成建廠、兩年達到最大產能的能力，如果市場需求旺盛，會繼續提升規劃產能。
“今天，幾乎你能想到的所有汽車品牌，都在和我們探討基於刀片電池技術的合作方案。”明年將批次供貨一家自主品牌廠家（猜測是長安），豐田與比亞迪合資的公司也將使用刀片電池。同時，目前還有一家國際知名商用車企在和比亞迪談合作。
Q：刀片電池會用到DM車型上嗎？會用到10萬級別的車型上嗎？
A：
明年會有搭載刀片電池的DM車型。下一款搭載刀片電池的車型將是新款宋的純電版，新款秦的純電版可能也會用，後續車型是否用刀片電池要根據電池產能和市場需求而定。我理解的是刀片電池將會優先用在比較高階的車型，產能有富餘才可能用到低端車型。
在活動的最後，有媒體談到了近期比亞迪與寧德時代的安全效能之爭，孫華軍表示尊重競爭對手，也不懼怕競爭，有強大的競爭對手才能證明比亞迪的實力，競爭有利於大家做得更好。
的確，在新能源車日益普及的今天，公眾對於電池安全效能的質疑聲從未停止過，動力電池廠家之間關於電池安全性的公開競爭是很有必要的，對廠家積極提升電池安全效能和打消公眾疑慮都有好處。身為一個電動車使用者，我真心為比亞迪這波操作點贊，像刀片電池安全效能突出的電池，正是現在我們所需要的！
