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刀片電池（Blade battery），是比亞迪于2020年3月29日發(fā)布的電池產(chǎn)品，由比亞迪屬下弗迪鋰電池有限公司生產(chǎn)；因把電芯做得更長(zhǎng)、更薄，類(lèi)似于刀片而得名。

2020年，刀片電池首先搭載于“漢”車(chē)型，采用磷酸鐵鋰技術(shù)和新的電池包設(shè)計(jì)思路，將電芯以陣列方式直接裝到電池包殼體中，省去了將電芯裝成模組的步驟，從而提升了電池包內(nèi)部的空間利用率。相較傳統(tǒng)電池包，體積利用率提升了50%以上，續(xù)航里程可提升50%以上達(dá)到了高能量密度三元鋰電池的同等水平。2021年4月，比亞迪宣布，旗下全系純電動(dòng)車(chē)型，開(kāi)始全面搭載刀片電池，并全面啟用針刺測(cè)試作為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2022年9月，比亞迪在德國(guó)漢諾威國(guó)際交通運(yùn)輸博覽會(huì)上展出升級(jí)版12米純電動(dòng)巴士，并首次發(fā)布刀片電池大巴底盤(pán)技術(shù)平臺(tái)。2022年11月，比亞迪刀片電池巴士在新加坡第四屆LTA-UITP新加坡國(guó)際交通大會(huì)暨展覽會(huì)亮相。2023年10月，第47屆東京車(chē)展在東京國(guó)際展覽中心正式開(kāi)幕，比亞迪在會(huì)上展出刀片電池、專(zhuān)為下一代電動(dòng)車(chē)打造的e平臺(tái)3.0等技術(shù)，展示比亞迪最新新能源技術(shù)成果。2026年3月5日，比亞迪第二代刀片電池發(fā)布。

刀片電池通過(guò)了電池安全測(cè)試領(lǐng)域的“珠穆朗瑪峰”針刺測(cè)試，并成功挑戰(zhàn)了極端強(qiáng)度測(cè)試46噸重卡碾壓測(cè)試。刀片電池具有能量密度高、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、安全性能好、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。超級(jí)安全要求針對(duì)電池使用七重安全維度測(cè)試，涵蓋內(nèi)部短路、外部短路、過(guò)充、碰撞、高壓、連接以及危險(xiǎn)氣體。

發(fā)展歷程

行業(yè)背景

2019年12月10日，媒體報(bào)道特斯拉的固態(tài)電池能量密度已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)有鋰離子電池的4倍，15分鐘可以充電80%，但要正式投入生產(chǎn)仍預(yù)計(jì)在2024年才有可能。從中國(guó)的消息來(lái)說(shuō)，合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司預(yù)計(jì)是在2021年開(kāi)始生產(chǎn)，但要到2025年才能生產(chǎn)出車(chē)用的高密度固態(tài)電池。另一家公司當(dāng)升科技只是說(shuō)其固態(tài)電池材料得到了用戶(hù)認(rèn)可，至于何時(shí)能投產(chǎn)并沒(méi)有明確消息。歐洲和日本都曾預(yù)期固態(tài)電池在2020年可以走出實(shí)驗(yàn)室，但因?yàn)榉€(wěn)定性、安全性、成本高等問(wèn)題，仍在等待中。

發(fā)展經(jīng)歷

2020年3月29日，比亞迪舉行電池發(fā)布會(huì)正式發(fā)布刀片電池。比亞迪董事長(zhǎng)王傳福在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)表示，刀片電池結(jié)合比亞迪全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，克服了傳統(tǒng)電池能量密度低的問(wèn)題，它將改變新能源汽車(chē)行業(yè)對(duì)三元鋰電池的依賴(lài)。王傳福介紹，刀片電池是比亞迪基于磷鐵酸鋰技術(shù)的又一次創(chuàng)新，其體積能量密度與主流三元鋰電池持平，在相同體積下所儲(chǔ)存的電量相差無(wú)幾，但安全性卻遠(yuǎn)高于三元鋰電池。9月11日，報(bào)道稱(chēng)比亞迪或?qū)⑾?a href="/hebeideji/7858621035769004332.html">梅賽德斯-奔馳集團(tuán)供應(yīng)刀片電池，但兩家公司未對(duì)這一消息置評(píng)。此前中大型新能源轎車(chē)比亞迪漢EV首次搭載了刀片電池技術(shù)，該技術(shù)采用新的電池包設(shè)計(jì)思路，將電芯以陣列方式直接裝到電池包殼體中。

2021年4月7日，比亞迪正式宣布，旗下全系純電動(dòng)車(chē)型，開(kāi)始全面搭載刀片電池，并全面啟用針刺測(cè)試作為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，比亞迪一口氣上市了四款采用刀片電池的純電車(chē)型，包括2021款唐EV、2021款e2、秦PlusEV以及宋PlusEV。比亞迪有限公司董事長(zhǎng)兼總裁王傳福現(xiàn)場(chǎng)宣布，比亞迪刀片電池開(kāi)始向全球開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)全行業(yè)供應(yīng)。2022年9月19日，比亞迪在德國(guó)漢諾威國(guó)際交通運(yùn)輸博覽會(huì)上展出升級(jí)版12米純電動(dòng)巴士，并首次發(fā)布刀片電池大巴底盤(pán)技術(shù)平臺(tái)。11月，比亞迪刀片電池巴士在新加坡第四屆LTA-UITP新加坡國(guó)際交通大會(huì)暨展覽會(huì)亮相。

2023年5月24日訊，在SNEC第十六屆（2023）國(guó)際太陽(yáng)能光伏與智慧能源（上海市）大會(huì)暨展覽會(huì)上，比亞迪推出首款集成刀片電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)“比亞迪魔方”。比亞迪魔方搭載通過(guò)“針刺實(shí)驗(yàn)”的刀片電池，采用CTS（電芯到系統(tǒng)一體化）技術(shù)。6月，工信部近期發(fā)布的第371批新車(chē)公示中，第一商用車(chē)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，比亞迪商用車(chē)申報(bào)了兩個(gè)系列的4款不同型號(hào)純電動(dòng)公交車(chē)，并且全部搭載了其最新“黑科技”——刀片電池。10月25日，第47屆東京車(chē)展在東京國(guó)際展覽中心正式開(kāi)幕，比亞迪在會(huì)上展出備受稱(chēng)贊的刀片電池、專(zhuān)為下一代電動(dòng)車(chē)打造的e平臺(tái)3.0、全球首創(chuàng)的八合一電動(dòng)力總成等技術(shù)，展示比亞迪最新新能源技術(shù)成果。在比亞迪2023年財(cái)報(bào)投資人溝通會(huì)上，王傳福表示，第二代刀片電池的能量密度將達(dá)到190Wh/kg，純電車(chē)型的續(xù)航將突破1000km。

2025年5月，比亞迪刀片電池和閃充刀片電池雙雙提前通過(guò)最新國(guó)標(biāo)GB38031-2025《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》全項(xiàng)檢測(cè)，并獲得中汽研汽車(chē)檢測(cè)中心專(zhuān)業(yè)認(rèn)證證書(shū)，提前滿(mǎn)足新國(guó)標(biāo)要求。

2026年3月5日，比亞迪第二代刀片電池及閃充技術(shù)發(fā)布，搭載比亞迪第二代刀片電池車(chē)型從10%充電至70%僅需5分鐘，從10%充電至97%僅需9分鐘。

技術(shù)特點(diǎn)

工作原理

從設(shè)計(jì)角度講，刀片電池的工作原理就是把電芯做得更長(zhǎng)、更薄，類(lèi)似于刀片一樣。以前由多個(gè)電池組結(jié)構(gòu)成的電池包，是一個(gè)個(gè)塊狀體或圓柱體電池組成的。而刀片電池是設(shè)計(jì)成薄如刀片的電芯組合在一起的。這么做不只是改變電池形狀，關(guān)鍵是電池包內(nèi)的空間布局得以?xún)?yōu)化，同樣體積的空間能布設(shè)更多數(shù)量的電芯，使得電池的能量密度大大提高，達(dá)到了增加續(xù)航里程的目的。塊狀體電池堆疊方式的空間利用率只有80%，如果考慮到結(jié)構(gòu)電池包必須的支撐件和散熱件，更多的空間被浪費(fèi)掉了，結(jié)果整體空間利用率只有40%。而刀片電池的結(jié)構(gòu)布置可以比塊狀體更緊密。再加上刀片電池本身可以充當(dāng)支架，又節(jié)省了一些空間，整體上，刀片電池的空間利用率可以達(dá)到60%。也就是說(shuō)，電池包里的電池?cái)?shù)量顯著增加，這意味著能量密度顯著增加，續(xù)航里程的增加就是自然而然的事情了。

技術(shù)特點(diǎn)

技術(shù)理念

刀片電池依舊延續(xù)了磷酸鐵鋰的技術(shù)路線，刀片電池改變的只是電芯的形狀，正極材料仍然是磷酸鐵鋰。在刀片電池這個(gè)名字出現(xiàn)之前，這項(xiàng)技術(shù)被稱(chēng)為“超級(jí)磷酸鐵鋰電池”。比亞迪一直執(zhí)著于用磷酸鐵鋰做正極材料，是因?yàn)榱姿徼F鋰在安全性上，相比于三元鋰電池具有一定的優(yōu)勢(shì)。而三元鋰電池的優(yōu)勢(shì)，則在于其續(xù)航里程更長(zhǎng)，這是源于三元鋰電池具有更強(qiáng)的導(dǎo)電性，能帶來(lái)更高的能量密度。刀片電池的出現(xiàn)，正是這兩種電池優(yōu)勢(shì)結(jié)合的解決方案。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

通過(guò)針刺實(shí)驗(yàn)顯示，磷酸鐵鋰電池相比于三元鋰電池有安全方面的優(yōu)勢(shì)。在塊狀或柱狀磷酸鐵鋰電池改成刀片形狀后，安全性能進(jìn)一步提高。因?yàn)榈镀姵乇葔K狀電池的短路回路更長(zhǎng)，表面散熱面積更大，過(guò)熱導(dǎo)致的自燃現(xiàn)象大為降低，甚至杜絕了自燃。

針刺測(cè)試是國(guó)際上通行的檢測(cè)電池安全性的試驗(yàn)。針刺試驗(yàn)表明，三元鋰電池會(huì)產(chǎn)生劇烈燃燒并伴隨爆炸，表面溫度超過(guò)500度；磷酸鐵鋰塊狀電池會(huì)出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象，但沒(méi)有明火和爆炸，溫度在200度與400度之間；刀片電池?zé)o明火、無(wú)煙，表面溫度只有30度到60度，安全穩(wěn)定性躍升到一個(gè)新的量級(jí)，刀片電池解決了電池自燃的問(wèn)題。

技術(shù)創(chuàng)新

刀片電池的優(yōu)勢(shì)，就是得益于電池結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。在成組時(shí)可以跳過(guò)模組來(lái)設(shè)計(jì)刀片電池，相較于有模電池包設(shè)計(jì)，刀片電池的能量密度可達(dá)到180Wh/kg，比有模電池組提升大約9%。所謂無(wú)模組設(shè)計(jì)，就是將電芯直接集成為電池包（即CTP技術(shù)），將磷酸鐵鋰電芯長(zhǎng)度陣列式封裝在“600mm≤第一尺寸≤2500mm”的電池包中，將電芯通過(guò)陣列方式排布在一起，直接組成電池包，減少了模組結(jié)構(gòu)和單體連接線束，提升了封裝效率，增加了集成化。

依賴(lài)刀片電池形狀的特殊性和材料的穩(wěn)定性，密集排布的刀片電池可以充當(dāng)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)件，不再需要單獨(dú)做支架，空間利用率由40%提升到60%。刀片電池還改善了磷酸鐵鋰耐低溫性差的缺點(diǎn)。其更為科學(xué)的熱管理系統(tǒng)，讓換熱效率維持在較高水平，即使放在零下20度的嚴(yán)寒環(huán)境下，刀片電池的放電能力至少是常溫時(shí)的90%，在低溫環(huán)境下仍能保持電池性能的穩(wěn)定，從而較好地改善了磷酸鐵鋰電池低溫續(xù)航衰減難題。

應(yīng)用領(lǐng)域

應(yīng)用領(lǐng)域涉及IT、智能手機(jī)、汽車(chē)、新能源、輕軌鐵路交通等。

發(fā)展趨勢(shì)

應(yīng)用趨勢(shì)

刀片電池的發(fā)展方向就是要把動(dòng)力電池引回行穩(wěn)致遠(yuǎn)的軌道，安全尤其是避免電池著火被視為首要問(wèn)題。對(duì)于新能源乘用車(chē)來(lái)說(shuō)，更高的能量密度，更高續(xù)航里程仍然是動(dòng)力電池行業(yè)的追求，也是被認(rèn)為是新能源汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的方向。

技術(shù)趨勢(shì)

刀片電池的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，不只是比亞迪一家在研究。從模組來(lái)說(shuō)，就有從355模組和590模組，進(jìn)步到寧德時(shí)代的CTP(無(wú)模組)。合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司的JTM（JellyrollToModule，即從卷芯到模組），也是一種創(chuàng)新，能量和存儲(chǔ)效率都有所提升。刀片電池在技術(shù)革新上，有研究直接將電池包連在車(chē)輛上，或者是單體直連到車(chē)輛上。歐陽(yáng)明高院士從交通智慧能源生態(tài)的角度，提出兩個(gè)組合方向：一個(gè)是分布式光伏+電池+電動(dòng)汽車(chē)+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈；另一個(gè)是集中式遠(yuǎn)距離的風(fēng)電與光伏+氫能儲(chǔ)能及發(fā)電+燃料電池汽車(chē)+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈。

制造商

刀片電池由弗迪鋰電池有限公司生產(chǎn)，弗迪電池有限公司于2019年5月5日注冊(cè)完成，其前身是比亞迪鋰電池有限公司，早在1998年就已成立。該公司在電池領(lǐng)域具備100%自主研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力，產(chǎn)品覆蓋消費(fèi)類(lèi)3C電池、動(dòng)力電池及儲(chǔ)能電池、梯次利用等領(lǐng)域；在新材料、新技術(shù)研究領(lǐng)域，已完成眾多項(xiàng)科研成果的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)用領(lǐng)域涉及IT、汽車(chē)、新能源、輕軌鐵路交通等。