比亚迪刀片电池生产线首次对外开放，不怕针刺的电池是如何生产的？

钛媒体 App 2020-06-07 17:40 抢发第一评

刀片电池产线

一直以来，电动汽车的安全性问题都是在消费者心中无法避免的一道坎，引发这类安全问题的主要因素之一就是“电池”。电动汽车电池安全问题，一般是指电池的热失控，当遭遇热失控以后，就可能会出现起火等事故。

此前，电动整机厂与上游供应商，都曾想出过多种应对策略，一方面是软件上的多种监控与控制算法。另一方则是增加额外的安全设计结构来避免问题，不过“热失控”这一难题所涉及的一个关键点在于：三元锂电池的热稳定性相比近年来开始兴起的磷酸铁锂材料有所不足。

这也是为何很多商用车辆上选择采用磷酸铁锂电池的重要原因，其具备的放热启动温度高、放热慢、产热少、材料在分解过程中不释放氧气等特性，增加了稳定性表现。

弗迪电池工厂

6月4日，比亚迪位于重庆的弗迪电池工厂首次对媒体开放，这也是自3月29日比亚迪正式推出刀片电池后，首次让媒体有机会近距离接触产品。钛媒体了解到，位于重庆璧山区的弗迪电池工厂是目前刀片电池唯一的生产基地，工厂总投资为100亿元，规划年产能达到20GWH。

该项目自2019年2月开工，到2020年3月正式实现了刀片电池的量产，设计主要围绕着精益化、自动化、信息化的制造管理系统建立，在整个刀片电池的生产中，对生产环境的要求非常高。

为了最大程度降低电池的短路率，比亚迪提出了一个粉尘分级管控的概念，在一些关键工序上，能够做到一立方米空间内，要做到5微米的颗粒不超过29个，达到了与液晶屏生产车间相同的标准。

而生产刀片电池最大的难点则主要集中在制造工艺当中，“将近1米长的极片，要能够实现公差控制在±0.3mm以内、单片叠片效率在0.3s/pcs的精度和速度。” 孙华军说，在叠片的制造与加工环节，采用的是比亚迪自主开发的设备和裁切方案。

自动化生产线

除叠片之外，刀片电池生产过程中的配料、涂布、辊压、检测等其他工艺要求也比较高，例如，配料系统的精度需要控制在0.2%以内，双面同时涂布，要在涂布宽度满足1300mm、的同时，保证涂敷重量偏差小于1%。

在产品质量控制方面，比亚迪则采用了符合IATF16949&VDA6.3控制标准的品控体系，未来，比亚迪还将为每一个刀片电池产品设立专属的ID识别系统，这样在使用期间的各项数据也将为持续改进工艺、完善产品提供重要的参考。

在会后的交流环节，比亚迪负责人员透露，弗迪电池重庆工厂只是刀片电池的全球首个工厂，随着产能的不断扩大，刀片电池产品将向整个新能源汽车行业开放共享，并且目前比亚迪已经在与多个汽车品牌探讨基于刀片电池技术的合作方案。

当天钛媒体除了参观工厂产线、了解生产过程以外，还现场观看了比亚迪进行的“针刺测试”，通过将钢针穿过电芯观察其稳定性表现。磷酸铁锂材料与传统的三元锂材料相比，在500℃的温度下，其结构都能保持稳定，而三元锂材料在200℃左右就会发生分解，且化学反应较剧烈，会释放氧分子，更容易引发热失控。

尽管从安全性上来讲，磷酸铁锂电池相比三元锂电池有着基础属性方面的优势，但由于能量密度不及三元锂电池，导致在以“长续航”为关注点的乘用车市场竞争中，并不被很多车企作为重点技术进行发展，比亚迪早期的磷酸铁锂电池应用也是以商用车领域为主。

在乘用车上应用刀片电池，需要对结构进行重新调整，比亚迪通过将长96厘米、宽9厘米、高1.35厘米的单体电池，以阵列的方式排布在一起，就像“刀片”一样插入到电池包里面，在成组时跳过模组和梁，减少了冗余零部件后，形成类似蜂窝铝板的结构。

刀片电池通过一系列的结构创新，实现了体积利用率提升50%，另外新的结构排列也减少了因电池安全和强度不够而增加的结构件，从而减少车辆的重量。因此，在单体能量密度没有三元锂电池高的情况下，实现了能够达到主流三元锂电池同等续航的能力。

首款搭载刀片电池的车型比亚迪汉EV，综合工况下的续航里程达到了605公里，与目前采用三元锂电池的主流电动车型550Km~650Km的续航能力比较接近。在充电能力表现上，刀片电池可以实现33分钟从10%充电至80%、循环充放电3000次以上可行驶120万公里。

刀片电池的正式量产，也就打响了新一轮的“电池技术争夺战”，刀片电池在乘用车上的应用仍然处于初级阶段，相信随着后期包含电池管理系统在内的整车三电系统不断优化后，也会获得进一步续航的提升。

另外，作为一项新技术，比亚迪对其首款产品汉车型的定价也没有大幅上升，可见成本控制已经做到了不错的水平。在产能进一步扩大后，一方面比亚迪会在自身车型中拓展刀片电池的应用，另一方面也有对外开放供应的可能性，以安全为核心属性的动力电池大幅完成市场推广后，也会提升消费者对于电动汽车安全性的信心。（本文首发钛媒体APP，作者/邓剑云，编辑/项欧）