刀片电池就是比亚迪在去年8月透露出信息的全新一代磷酸铁锂电池,也叫超级磷酸铁锂电池。今年1月,比亚迪将其命名为刀片电池,并宣布3月实现量产,会把它搭载于新推出的汉EV上。比亚迪之所以将其命名为刀片电池,是因为它使用了长电芯设计方案,外观上看上去较为扁平,与刀片比较相似。
刀片电池的电芯长达0.6米,通过阵列的方式排布在一起,插入到电池包里面,能使电池性能得到一定程度的提升。据介绍,刀片电池与传统磷酸铁锂电池相比,在体积能量密度方面提升了50%,质量能量密度也有所提高。体积能量密度提升,意味着相同体积的动力电池可储存更多的电量。由于电动汽车存放动力电池包的空间大小是有限的,使用体积能量密度更高的刀片电池,也能让电动汽车通过提高动力电池容量的方式,使续驶里程得到提升,这实际上与三元锂电池通过提升电池质量能量密度来实现续驶里程延长的效果是一样的。目前,刀片电池重量能量密度为140Wh/kg,后续将提升至160Wh/kg。
相对于传统磷酸铁锂电池而言,刀片电池在提升了能量密度之余,还提升了使用寿命,并降低了制造成本。
磷酸铁锂电池与三元锂电池相比,本身就具有低成本和寿命长的优势。目前,三元锂电池电芯每瓦时成本在0.9元上下,经过1000个左右充电循环容量衰减至新电池状态的80%;磷酸铁锂电池则需经过2000次以上充电循环,容量才会降至新电池状态的80%,电芯每瓦时成本只需0,6元左右。刀片电池本身可承担机械压强作用,使电池的制作工艺更加简单,能通过减少材料成本和人工费用的方式降本,因而它的制造成本能比传统磷酸铁锂电池降低30%,使动力电池包成本降至每瓦时0.6元左右(2019年传统磷酸铁锂电池动力电池包成本在每瓦时0.85元上下)。另外,据官方消息,刀片电池使用寿命将可达到8年或120万公里,完全能伴随电动汽车全寿命。
刀片电池作为一种超级磷酸铁锂电池,当然也保留了磷酸铁锂电池安全性能特别高,环保效果格外好的特性了。与分解温度只有200℃-300℃的三元锂电池相比,分解温度高达800℃的磷酸铁锂电池能为电动汽车带来更高的安全保障;而不含任何重金属的磷酸铁锂电池,无论是生产、使用、回收还是拆解环节,都不会给环境带来大影响,与新能源汽车环保节能的身份更加贴切。
长期占据动力电池市场主角地位的磷酸铁锂电池,之所以在2017年被三元锂电池反超,根本原因就是因为高能量密度的三元锂电池能为电动汽车带来更长的续驶里程,满足市场对电动汽车续驶里程的要求。刀片电池通过提升体积比能量密度的方式,能使动力电池包在不增大体积的方式获得更大的容量,从而延长续驶里程。像前不久工信部公示的比亚迪汉EV,使用刀片电池后,续驶里程可达600公里,成功跻身现有高续驶里程电动汽车之列,能与搭载顶级三元锂电池的电动汽车一较高下。后续它的质量能量密度达到160Wh/kg后,电动汽车续驶里程还能进一步延长,达到700公里也不是梦想。
市场对电动汽车的需求,在很大程度上是由动力电池实现的,那就是高续驶里程,长使用寿命,高安全性能,低造价成本以及突出的环保性能。在解决了能量密度问题之后的刀片电池,对于电动汽车产品的意义已经有了质的改变。毕竟,使用刀片电池之后,电动汽车造车成本会更低,安全性能会更好,使用寿命会更长,加上续驶里程也能得到满足,可以预见的是,只要刀片电池产能跟得上,选择刀片电池的电动汽车产品会不断增多,刀片电池将再次返回新能源乘用车动力电池市场,与三元锂电池争夺主角地位,甚至在一定时期内成为动力电池市场的主流。