（觀察者網(wǎng) 文/徐喆）就在三個(gè)月前，備受關(guān)注的比亞迪“刀片電池”正式問(wèn)世并量產(chǎn)。而在那場(chǎng)面向全球直播的線上發(fā)布會(huì)上，比亞迪自導(dǎo)自演了一場(chǎng)頗為有趣的“煎雞蛋秀”，更是讓人印象深刻。結(jié)果是，一個(gè)炸飛了，一個(gè)烤焦了，一個(gè)還沒(méi)熟，三只雞蛋可謂命運(yùn)大不同。

果然，雞蛋實(shí)驗(yàn)的結(jié)果再度引燃了磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的技術(shù)路線之爭(zhēng)，也重新引發(fā)了人們對(duì)“電動(dòng)汽車究竟需要怎樣的動(dòng)力電池”話題的思考。

在比亞迪看來(lái)，過(guò)去幾年里，由于很多企業(yè)陷入了對(duì)“續(xù)航里程”的盲目攀比，天生熱穩(wěn)定性差，但相比磷酸鐵鋰電池能量密度更高的三元鋰電池廣受追捧，新能源乘用車的安全口碑則因此付出了極其慘重的代價(jià)。

由此，比亞迪推出了“刀片電池“，公布其續(xù)航里程達(dá)到了三元鋰電池的同等水平，更順利通過(guò)了令后者望而生畏的“針刺測(cè)試”。用比亞迪董事長(zhǎng)王傳福的話說(shuō)就是，“要把‘自燃’這個(gè)詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉。”

那么，誓要重新定義電動(dòng)車安全新標(biāo)準(zhǔn)的“刀片電池”是如何生產(chǎn)出來(lái)的呢？6月1日，觀察者網(wǎng)汽車頻道受邀來(lái)到弗迪電池重慶工廠，比亞迪“刀片電池”背后的超級(jí)工廠也得以揭開(kāi)了神秘面紗。

關(guān)于針刺測(cè)試：重新定義安全標(biāo)準(zhǔn)

事實(shí)上，上述“三個(gè)雞蛋”的試驗(yàn)就是業(yè)內(nèi)所稱的“針刺測(cè)試”，它是電池行業(yè)公認(rèn)的最嚴(yán)苛的測(cè)試。

為電池單體做針刺測(cè)試的核心目的，是為了模擬電池受到異物貫穿，電池發(fā)生內(nèi)短路的情景。當(dāng)然實(shí)際用車過(guò)程中出現(xiàn)這個(gè)場(chǎng)景的概率并不高。但針刺測(cè)試可以從某種角度驗(yàn)證內(nèi)短路后電池的安全性。

這種測(cè)試方法是將動(dòng)力電池充滿電，用直徑為5-8mm的耐高溫鋼針，以25±5mm/s 的速度，從垂直于電池極板幾何中心的方向貫穿電池。按照GB/T 31485-2015《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法》，鋼針停留在電池中，觀察1小時(shí)，不起火、不爆炸才合格。

在此次的探秘之行中，筆者也有幸親眼見(jiàn)證了被稱為電池安全“珠穆朗瑪峰”的“針刺測(cè)試”，場(chǎng)面相當(dāng)震撼。

作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的對(duì)陣雙方分別是6系三元鋰電池，以及磷酸鐵鋰“刀片電池”。

6系三元鋰電池

比亞迪刀片電池

從測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)畫面可以看到，三元鋰電池被鋼針刺穿后的幾秒內(nèi)，迅速爆炸起火并劇烈燃燒，表面溫度高達(dá)500℃。即便筆者所在的觀察室與實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中隔著一塊防護(hù)玻璃，也能感受到因電池爆炸而帶來(lái)的滾滾熱浪和巨大的沖擊力。

被鋼針刺穿后的三元鋰電池爆炸起火并劇烈燃燒

而另一邊，當(dāng)同等條件下的磷酸鐵鋰“刀片電池”被鋼針刺穿后，不僅沒(méi)有出現(xiàn)明火，甚至連煙都看不到一絲。

從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上可以看出，刀片電池被刺穿后，表面溫度逐漸上升，15分鐘后溫度基本趨于穩(wěn)定，保持在30℃左右。

刀片電池被刺穿后，表面溫度逐漸上升，隨后趨于穩(wěn)定并保持在30℃左右（圖中黃線所示）

沒(méi)有對(duì)比就沒(méi)有傷害，刀片電池在針刺測(cè)試中的結(jié)果完美體現(xiàn)了其“超級(jí)安全”的特點(diǎn)。難怪有業(yè)內(nèi)評(píng)論認(rèn)為，跑偏多年的動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展路線終于有機(jī)會(huì)重回正軌。

對(duì)比目前電動(dòng)車常用的兩種主流電池，磷酸鐵鋰材料本身具有放熱啟動(dòng)溫度高、放熱慢、產(chǎn)熱少、材料在分解過(guò)程中不釋放氧氣不易起火四大優(yōu)勢(shì)。而三元鋰電池天性熱穩(wěn)定性差、安全性差是行業(yè)公認(rèn)的事實(shí)。

對(duì)此，弗迪電池公司副總經(jīng)理孫華軍對(duì)觀察者網(wǎng)汽車頻道解釋，“在500℃的溫度下，磷酸鐵鋰材料結(jié)構(gòu)都非常穩(wěn)定，但三元鋰材料在200℃左右就會(huì)發(fā)生分解，且化學(xué)反應(yīng)較劇烈，會(huì)釋放氧分子，更容易引發(fā)熱失控?！?

關(guān)于路線之爭(zhēng)：過(guò)度追求能量密度

盡管從安全性上來(lái)講，磷酸鐵鋰電池有著三元鋰電池不可比擬的優(yōu)勢(shì)，但由于能量密度不及三元鋰，過(guò)去幾年很多乘用車企業(yè)陷入了對(duì)動(dòng)力電池能量密度的非理性追求，磷酸鐵鋰電池在上一波與三元鋰電池的路線之爭(zhēng)中，還是敗下陣來(lái)。

有著“電池大王”之稱的王傳福最早以做電池起家，2003年宣布跨界生產(chǎn)汽車之前，就已經(jīng)開(kāi)始了汽車動(dòng)力電池的研發(fā)。從首款動(dòng)力電池上市到成為全球最大的新能源汽車品牌之一，比亞迪始終將“安全”放在首位。

刀片電池

基于此，即便是在前幾年三元鋰電池被廣泛推崇的市場(chǎng)環(huán)境下，比亞迪也從未放棄對(duì)磷酸鐵鋰電池的再研發(fā)。

除了體積能量密度帶來(lái)的續(xù)航提升，安全則是刀片電池另一大優(yōu)勢(shì)。最近引爆吃瓜圈的針刺測(cè)試也是基于此來(lái)的。

關(guān)于工廠：年產(chǎn)能20GWH

弗迪電池超級(jí)工廠位于重慶市璧山區(qū)，是比亞迪“刀片電池”的首發(fā)工廠和目前唯一的生產(chǎn)基地。

早在2018年8月，比亞迪就與璧山區(qū)人民政府就動(dòng)力電池年產(chǎn)20GWh產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目簽訂投資合作協(xié)議，項(xiàng)目總投資100億元。2019年2月，該項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)，直到今年3月份，弗迪電池工廠的第一條生產(chǎn)線正式投產(chǎn)。從動(dòng)工到投產(chǎn)，比亞迪僅耗時(shí)13個(gè)月就將一片空地變身為一個(gè)擁有精益化、自動(dòng)化、信息化制造管理系統(tǒng)的世界級(jí)工廠。

弗迪電池公司副總經(jīng)理孫華軍向觀察者網(wǎng)汽車頻道透露，這座超級(jí)工廠到今年年底的產(chǎn)能可達(dá)到13GWh。

據(jù)了解，弗迪電池工廠不僅誕生了很多比亞迪獨(dú)創(chuàng)的刀片電池產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備，更“隱藏”著多項(xiàng)高度保密的核心技術(shù)。

“首先，刀片電池在生產(chǎn)環(huán)境上的要求就極為苛刻?！睂O華軍說(shuō)，為了最大程度降低電池的短路率，他們提出了一個(gè)粉塵分級(jí)管控的概念，在一些關(guān)鍵工序上，能夠做到一立方米空間內(nèi)，5微米（頭發(fā)絲1/20粗細(xì)）的顆粒不超過(guò)29個(gè)，這達(dá)到了與液晶屏生產(chǎn)車間相同的標(biāo)準(zhǔn)。

嚴(yán)苛的環(huán)境和條件，只是確保刀片電池高安全性的“基礎(chǔ)”。據(jù)孫華軍介紹，生產(chǎn)刀片電池最大的難點(diǎn)和亮點(diǎn)，主要集中在“八大工藝”。

“將近1米長(zhǎng)的極片，能夠?qū)崿F(xiàn)公差控制在±0.3mm以內(nèi)、單片疊片效率在0.3s/pcs的精度和速度，在國(guó)際上我們都屬于首創(chuàng)。這種疊片采用的是比亞迪完全獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)的設(shè)備和裁切方案，這是其他任何人想抄都抄不來(lái)的?！睂O華軍說(shuō)。

除疊片之外，刀片電池生產(chǎn)過(guò)程中的配料、涂布、輥壓、檢測(cè)等其他工藝都達(dá)到了世界頂尖水平。例如，配料系統(tǒng)的精度在0.2%以內(nèi)；雙面同時(shí)涂布，涂布最大寬度達(dá)1300mm、單位面積涂敷重量偏差小于1%；1200mm超大幅寬的輥壓速度可達(dá)120m/min，厚度控制2μm以內(nèi)，確保寬尺寸極片厚度的一致性……

據(jù)悉，首款搭載刀片電池的車型比亞迪漢EV，綜合工況下的續(xù)航里程已經(jīng)達(dá)到了605公里。比亞迪汽車銷售副總經(jīng)理李云飛表示，刀片電池33分鐘可將電量從10%充到80%、支持漢3.9秒百公里加速、循環(huán)充放電3000次以上可行駛120萬(wàn)公里，以及超出業(yè)內(nèi)想象的低溫性能等數(shù)據(jù)表現(xiàn)，也奠定了其全方位“碾壓”三元鋰電池的優(yōu)勢(shì)。

比亞迪漢EV將成為首款搭載刀片電池的車型

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