上图为三元锂电芯进行针刺实验的视频截图特写。用直径为5mm的钢针对电芯进行穿刺，造成电芯内部的大面积短路。三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化，表面温度迅速超过500℃，并发生极端的热失控—剧烈燃烧现象，电池表面的鸡蛋被炸飞；

上图为对刀片电池进行针刺实验的视频截图特写。

备注：刀片电池及采用无模组封装工艺构成的动力电池总成，将用于“汉”车型；

刀片电池在穿透后无明火，无烟，电池表面的温度仅有30-60℃左右，电池表面的鸡蛋无变化，仍处于可流动的液体状态。刀片电池的安全性，超过了当下商用车常用的块状磷酸铁锂电芯，更优于乘用车多采用的三元锂电芯。在对比三元锂电芯、块状磷酸铁锂电芯和刀片电池的针刺测试过程及结果，刀片电池之所以完全胜出，不仅是正极使用改进的磷酸铁锂材料，负极也采用了更安全的材料和设计。虽然比亚迪没有公布电解液的配方是否变化，但是比亚迪已经对决定安全的正极、负极和电解液中的前两个部分的配方进行了改变。

2、比亚迪坚持磷酸铁锂电芯、电池系统及整车应用：

与此同时，中国、美国和英国的比亚迪基地制造，采用轮边电机、铝车身以及标配不同级别液态热管理系统磷酸铁锂电池总成的K系列电动客车，在美国、英国、欧洲、南亚、南美等市场以“没有任何竞争对手”的状态承担公交车运营任务，甚至出口至日本的K系列电动客车还被加装车无人驾驶系统进行测试和使用。

比亚迪刀片电池的技术思路是：用单体体积更大的刀片电池+无模组封装技术，换来的是更好的主动安全性和体积密度的提升。通过针刺实验，印证了磷酸铁锂电芯的安全性。而去掉了起到支撑作用的壳体内部的横梁和纵梁，简化结构降低附属系统的重量，间接提升系统的能量密度。

上图为比亚迪刀片电池+无模组封装工艺构成的动力电池总成内部结构简图-2。

横向铺设的大尺寸单体间设定隔热层，用于电芯对外热（冷）交换进行。全部单体侧端的防爆阀“内设”排气通道并进行物理隔离。为了保证电池总成外壳体刚性，采用多种铝合金焊接工艺和高强度结构胶。

比亚迪刀片电池大幅提高了体积利用率，最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标。相较传统的有模组电池包，“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上。无模组封装工艺不再单纯的是一种体积密度提升的手段，还囊括了对电芯单体自身的被动安全性、车型平台集成的扩展性，和很容易被忽视的基于全球新能源全产业发展的预判能力。

4、以安全性为导向的比亚迪刀片电池系统的整车应用：

2019年8月，比亚迪对外公开了“e平台|平台战略下的标准包设计理念”。在“e平台|平台战略下的标准包设计理念”中，除了“e平台”电驱动技术的解读，还公布了全新的标准化动力电池总成的一些数据。

或在2020年6月之后上市的比亚迪“汉”车型将首先配置不同属性的刀片电池系统。采用正向研发的车型平台，“汉”车型的EV版和DM版。

前文提及的长达28分钟对刀片电池穿刺测试全过程中，内部短路后没有出现热失控引发的起火、燃烧现象，甚至壳体都没有变形，最高温度也没有超过33摄氏度。这意味着在“汉”车型使用的全寿命周期内，即便习惯性的急加速（大倍率放电）和600V高压平台具备的大倍率充电工况下，刀片电池依旧可以赋予整车内在的安全性以及较低的衰减效率。

也正因为刀片电池系统具备对温度的“不敏感”设定，在高温和高寒环境使用时的续航里程和充放电效率，将全面超越同时期量产的任何基于三元锂电池系统的同类车型。

笔者有话说：

对三元锂电芯、块状磷酸铁锂电芯和刀片电池进行对比针刺测试，最直观的结果就是，在不同时间表现出不同的安全表现。在长达28分钟的穿刺过程中，刀片电池最高温度没有超过33摄氏度，没有起火甚至发烟等涉及安全的物理现象出现。很好的体现了构成刀片电池具备的绝对主动安全优势。

刀片电池与均衡了结构强度、热管理系统和配电系统的无模组封装技术，为来自电芯的主动安全优势额外增加了一道源自壳体的被动安全优势。

不过，横跨乘用车、商用车和特种车市场的比亚迪，在乘用车换装三元锂电池+不同技术状态的热管理策略技术的同时，继续量产装载磷酸铁锂电池续航里程达到500公里级的e6电动汽车（主打出租市场）。而面向全球范围销售的K系列电动客车，在2017年就配置了能量密度突破160Wh/kg，标配热管理策略的标准模块化的磷酸铁锂动力电池组件。

2020年，中国新能源产业发展从“政策驱动”型，向“市场驱动型”快速转变，补贴额度退坡，政策指导弱化。更加安全的磷酸铁锂电池重新回归市场，而此时的刀片电池将兼具超级安全以及高续航的强大优势席卷市场。

文/新能源情报分析网宋楠