比亚迪刀片电池专利期（比亚迪电动汽车刀片电池）
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向宁德时代宣战？比亚迪的“刀片电池”来了！
3月29日，备受关注的比亚迪“刀片电池”终于揭开了面纱。据悉，“刀片电池”将率先搭载在比亚迪全新车型汉EV车型上，新车综合续航里程将超600公里。
动力电池之争，比亚迪旗下的“宁德时代”
在动力电池领域中，磷酸铁锂电池与三元锂电池一直都是行业焦点！在技术路线上，比亚迪一直坚持安全性较高的磷酸铁锂电池，不过由于其能量密度较低，近年来它已逐渐被能量密度更高的三元锂电池替代，而三元锂电池的代表企业就是宁德时代。
事实上，比亚迪动力电池从领先到被反超，中间不过6年时间。2011年，宁德时代成立，与比亚迪类似，宁德时代在成立之初也是走铁锂电池之路。不过随着品牌坚持走单体能量密度更高但技术难度更大的三元锂电池路线，宁德时代在2017年首次超过了比亚迪的出货量！
根据数据显示，在2016年时，宁德时代动力电池的出货量为6.7GWh，相较比亚迪动力电池出货量的8GWh，落后1.3GWh。不过在2017年，宁德时代的出货量达到了10.4 GWH，反超比亚迪，成为动力电池市场的出货量第一的电池商。而他们之间的差距在2019年得到进一步放大，截止至2019年底，宁德时代和比亚迪电池装机量分别为32.91GWh和10.79GWh。
另外一方面，我们还可以看中国汽车动力电池产业创新联盟的一组数据：2019年，我国动力电池装车量累计62.2GWh，同比累计增长9.2%，其中，三元电池装车量占比65.2%（同比累计增长22.5%），而磷酸铁锂电池装车量占比32.5%（同比累计下降9.0%）。不难看出，比亚迪在电池领域的改革迫在眉睫！
与宁德时代的“开放”一样，比亚迪这两年在共享上面也花费了大量的精力！2018年，比亚迪发布了共享开放的e平台，同年10月，王传福表示比亚迪将于2022年前将公司旗下的汽车电池业务分拆上市。
事实证明，比亚迪的“野心”在这个3月就得到了彰显。3月16日，比亚迪对外宣布，为了进一步加快新能源汽车核心零部件的对外销售，品牌成立了5家以“弗迪”命名的全资子公司。事实上，除弗迪电池成立时间较早外，其他4家弗迪公司皆在去年年底成立！
在这其中最受外界关注的就是弗迪电池，其前身为比亚迪锂电池有限公司。可以预测的是，弗迪电池的亮相，将更好地帮助比亚迪实现电池共享，同时也可以给比亚迪补偿一个追赶宁德时代的机会！
在争议中诞生，“刀片电池”亮相
作为“弗迪”系公司发布的首款产品，“刀片电池”的亮相也备受争议！在今年1月初，王传福曾提出“比亚迪‘刀片电池’拥有300多项核心专利且续航里程超600公里”一说，为此，业界争议不断！
那么比亚迪的“刀片电池”与我们平常见到的电池又有什么不一样的地方？众所周知，电动汽车所搭载的电池包，通常是由电芯组装成模组，然后再由数个模组集成为电池包，从而形成“电芯-模组-电池包”的三级装配模式。当然，也有人将这种设计类比为我们日常使用的充电宝。
区别于常见的三级装配模式，“刀片电池”采用了长电芯方案，也就是将电芯进行扁平化设计。值得一提的是，刀片电池长度最长可以达到2500mm，是传统普通磷酸铁锂电池的10倍以上，这样就可以根据不同的需求改变电芯的型号，从而极大提升电芯的成组效率。
根据比亚迪的专利显示，电池组在设计的时候可以跳过“模组”，大幅提高体积利用率。因此，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。由此一来，电动车的续航里程也可以达到高能量三元锂电池的同等水平。
由于在设计的时候，去掉了“模组”这一层中间结构，所以“刀片电池”的设计相比传统电池更为简单，同时故障率更小！我们都知道，电动汽车发生燃烧的最主要因素是电芯内部短路，所以模拟电池内短的针刺实验被视为业内最严苛的测试。
通过测试不难看出，相比三元锂电池在针刺瞬间出现的剧烈温度变化和极端的热失控，比亚迪“刀片电池”的表现相当优异！针对这个现象，比亚迪也曾表示要将“自燃”从新能源车的字典中抹去！
重回乘用车领域，比亚迪前景可期
目前，从动力电池技术路线来看，市场上应用最广泛的就是三元锂电池，其次就是磷酸铁锂电池。值得说明的是，在应用磷酸铁锂电池的车型中，大多数都是客车与商用车。能量密度过低，续航里程短，这也是磷酸铁锂电池被社会“边缘化”的原因。
如今，续航更长、使用更安全的“刀片电池”亮相，或将改变现阶段磷酸铁锂电池的状况！事实上，“刀片电池”的出现，除了与技术研究有关，与比亚迪的现状也有一定的关系！
自2019年7月新能源退补政策上台之后，国内的新能源市场已经持续多月下滑！对于即卖电池又卖新能源车的比亚迪无疑雪上加霜，根据中汽协数据统计，2019年全年，新能源汽车销量为120.6万辆，同比下降4%，为近十年来首次同比下降。
对于比亚迪品牌而言，销量下滑同样不可避免。2019年，比亚迪全年销量为46.14万辆，同比下滑11.39%。不过新能源车型表现强势，以147185辆（年销量目标为35万辆）的成绩同比大涨42.53%。除了销量，比亚迪公司的业绩也受到了明显影响。根据此前公布的2019年业绩预告，2019年，比亚迪的净利润为15.84亿元到17.74亿元，同比下滑36.19%—43.03%。
不过，自今年1月11日王传福第一次提到刀片电池后，比亚迪的市值也是一路大涨，截止到今天，比亚迪的市值已经达到了1636亿。不难看出，伴随着“刀片电池”的诞生，比亚迪在电池界的地位将发生较大的变化。
写在后面的话
放眼全球，三元锂电池依旧是市场主流，刀片电池的到来将进一步完善二者之间的竞争关系！更长的续航，更安全的设计，或许在不久的将来，刀片电池将成为继三元锂电池之后的又一款重磅产品，并成为比亚迪电池逆袭宁德时代的“利器”！对于“刀片电池”的未来，你又有什么不一样的期待？
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
比亚迪量产「刀片电池」，全新「汉」将首搭
原创/王成诚
主编/孟笑宇
在汽车圈具有传奇色彩的人物中，王传福是最不像车企当家人的，因为他总立足新能源市场的发展和革新，而不局限于比亚迪取得的成绩和地位。
他曾流露出，「作为一个企业家，钱已经不是大问题了，更多地想的是，通过产业来报国」的肺腑之言。
许下过，「化石能源终有消耗殆尽的一天，因此我们需要改变，用绿色的方法、绿色的技术，更要心怀绿色的梦想」。
也曾因为说出「在未来，代步只是智能汽车的1%，其余99%是大家正在想象」的话而登上头条。
毫无疑问，国内新能源市场能够取得如今的发展，除了政策的支持，也少不了王传福坚定不移的推动，他说过那些话，都成为了比亚迪的品牌愿景。
王传福发表演讲，安全是新能源汽车难题
1月11日，中国电动汽车百人会论坛（2020）在北京钓鱼台国宾馆正式召开。比亚迪董事长兼总裁王传福参会并发表了主旨演讲。
他表示，我国正处于从『传统车大国」迈向「电动车强国」的关键期，特别是未来3到5年极其关键。
然而，新能源汽车行业在快速发展中，却暴露了一些安全问题。
根据《新能源汽车国家监管平台大数据安全监管成果报告》显示， 2019年5～7月，新能源汽车国家监管平台共发现79起安全事故，涉及蔚来、特斯拉等车辆共96辆。
对此，王传福提出「要加强行业安全标准体系建设，特别是在新能源汽车发展初期，涉及安全的动力电池，需要做得更谨慎一些。」
回顾锂电池的发展历程，手机电池、电脑电池也经历过这一阶段，之后随着行业安全标准制定，电池安全问题得到了缓解，品质得到了控制。
在我国，商用车有一套行之有效的安全标准。如果没有这套标准，公交电动化渗透到90%的时候，安全问题应该会频发。
但实际上，公交方面的安全事故可控性很高，着火事故非常少，产品很少受到质疑。公交大巴搭载磷酸铁锂电池，热稳定性非常好，安全性也高。
王传福建议，「乘用车参照商用车，建立一套更高的安全标准。只有牢牢守住安全底线，才能共同推动行业向前发展。」
比亚迪量产「刀片电池」，全新「汉」将首搭
亚迪在新能源汽车发展过程中，一直把安全放在极度重要的位置，其研发「刀片电池」就具有高安全、长寿命等特点。
刀片电池顾名思义是因为其形状长的像刀片，事实上它是比亚迪新一代的磷酸铁锂电池。虽然过去由于能量密度低等原因，磷酸铁锂电池一度被三元锂电池取代。
但比亚迪是靠磷酸铁锂电池起家，并一直未放弃对该电池的研发，终于新一代刀片电池在300多项专利的加持下，不仅能量密度和重量能量密度大幅提升，设计和安全性也增加了。
前几天在刷屏网络的全新「汉」就将是首款搭载比亚迪「刀片电池」的车型，新车将在6月正式上市，续航里程有望达到600公里，整车寿命可达百万公里以上。
作为完善王朝家族系列矩阵的重磅车型，全新汉的到来早已让消费者翘首以盼，除了已经发布的全新龙颜设计和搭载刀片电池外，比亚迪最新DiLink智能网联系统也将应用在新车之上。
可以说，「刀片电池」和全新「汉」将是比亚迪面对新能源市场的又一次革新，也是彰显比亚迪作为全球新能源行业引领者内功的产品。
比亚迪能否开启新能源市场第二春？
众所周知，受补贴滑坡的影响，新能源汽车市场正面临着前所未有的挑战和关系生死存亡的竞争。
昨日，中汽协公布了全年的产销数据， 2019年，新能源汽车产销分别完成124.2万辆和120.6万辆，同比分别下降2.3%和4.0%。
这是我国大力推广新能源汽车十年来首次出现的负增长情况。
在这样的新形式下，洞悉新能源汽车发展难题，打造行业共同标准，并带来了相应的产品，将是新能源市场迎来第二春的必经之路。
而在王传福看来，「越是出现调整的时候，就越是技术创新的时候、越是企业变革的时候、越是苦练内功的时候。」
至今，亚迪已在全球申请专利2.8万项，其中已获授权专利超过1.7万项。从电池、电机、电控到IGBT功率半导体，掌握了新能源汽车全产业链核心技术。
在变革中，比亚迪推出还DiLink智能网联系统，开放341个传感器和66项控制权，首次实现了汽车业态从封闭走向开放。
2019年，比亚迪在欧洲、拉美、南亚等地区斩获了当地最大规模的电动巴士订单。同时，比亚迪新能源汽车2019年销量22.95万辆，连续6年蝉联全国新能源汽车销冠。
2020年，站在新能源发展的的第二个「10年」，随着行业标准的建立，技术突破和创新，以及产品的推陈出新，在王传福和比亚迪等企业的推动下，新能源市场未尝不会重回发展的快车道。
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比亚迪“刀片电池”来了解下
有人查到了比亚迪“刀片电池”专利申请信息，比亚迪申请的是“电池包、车辆和储能装置”专利。也就是说，这是一种“实用新型”专利。
对于比亚迪的这项专利，外界纯在一些质疑，比亚迪董事长王传福不是通过公司公告而是通过一个论坛宣布量产。在新证券法即将实施，对信息披露监管越来越严格之际，做法欠妥。
其实，2019年6月，比亚迪在其中期业绩交流会上就透露，公司将于2020年5~6月推出全新一代磷酸铁锂电池，这次叫了一个很响亮的名字，却惹来了“一身官司”，这是比亚迪始料不及的。
不过对于外界的质疑，比亚迪在回应中，也改口把“核心专利”改为“发明专利”，毕竟，电池领域的核心专利就像那些质疑比亚迪的专业人士们说的，没有掌握在我们手里，是在“歪果仁”的手里。核心专利一定是发明专利，但发明专利可不一定是核心专利。
说到底，这就是比亚迪研发多年的“超级磷酸铁锂电池”。刀片电池并不是材料上的突破，因为材料没变还是磷酸铁锂，只是电池结构设计上创新，这对于很多人来说难以接受。因为单体能量密度并没有提高，就是“换了个大包装”嘛。那么，我们来看下刀片电池是怎么做到提升体积能量密度的。
比亚迪自己介绍，该电池经过长期酝酿和打造，目前拥有核心专利300多项。刀片电池的主要特点是将电芯进行扁平化设计，长度最长可以到2500mm，因此能在体积能量密度上提升50％。并且，整车电池寿命可达8年120万公里以上（这个换算很简单，600公里续航乘以2000次的循环寿命）。最重要的，新产品成本或可降20~30％。
而通过刀片电池的方式，比亚迪磷酸铁锂电池的重量比能量密度可达到180Wh/kg，相比此前提升大约9%，这一数据已经不弱于“811”三元锂电池，也就是说“刀片电池”在保留高安全性、高稳定性、低成本的同时，达到了高级别三元锂电池的能量密度。
我们需要注意到的一点是，电池能量密度是由两个维度来定义的。一个是重量比能量密度（也就是工信部所采用的维度），另一个是体积比能量密度。虽然比亚迪的刀片电池重量比能量密度只提升了9%，但是体积比能量密度可以提升50%。这是最大的提升所在。
不过，即使突破了能量密度低这个技术瓶颈，磷酸铁锂电池低温下限值只有零下20度的缺陷，也限制着它的使用范围。像在北方的冬季，就不如三元锂电池。所以，比亚迪也需要不断攻克这些难题。
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比亚迪刀片电池：首创无模组电池包，能量密度、安全性再突破
3月29日，比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。顾名思义，刀片电池是指内部电池单体形似刀片的新型电池包，正极材料依旧是比亚迪最擅长的磷酸锂铁，兼具长寿命和长续航的特征。同时，刀片电池特别的结构优势，还使其彻底摆脱了传统动力电池在针刺穿透测试时可能会发生的“热失控”噩梦，重新定义了新能源汽车的安全标准, 引领全球动力电池安全新高度。
比亚迪集团董事长兼总裁王传福表示：“‘刀片电池’体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心，更有能力将引领全球动力电池技术路线重回正道，把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”
什么是“刀片电池”？
刀片电池是一种针对电池包的设计专利，它的内部将很多形似刀片的电池单体集合成电池阵列，所以被称作刀片电池。与传统的电池包相比，刀片电池最大的变化就是改变了电池单体的形状，不需要模组，可以直接布置在电池包内，简化了制作工艺、组装复杂度、生产成本、重量，并提升电池包的能量密度。
传统的电池包封装主要有三大部分：电池单体→电池模组→电池包。
传统的单体动力电池普遍都采用圆柱形结构，因其体积很小，不易布置，需要先将许多单体电池装到一个立方体模组内，再安装进电池包。比如，目前主流的21700三元锂电池，是指直径为21毫米，高度为70毫米的圆柱形电池。特斯拉老款85千瓦时电池包，内部足有约7104节18650三元锂电池。
（传统有模组的电池包）
这种有模组的电池包有两大缺点：
其一，材料和空间耗费较高，而且装配步骤复杂。传统动力电池包因为需要电池模组，不但需要耗费时间将单体电池装配进模组内，模组壳体、电池包横梁和纵梁、BMS电池管理系统为了监控到每个电池单体所需的线束和传感器，都是一笔不小的费用。另外，传统动力电池包内圆柱形电池单体之间、电池模组之间都存在间隙，需要为结构梁预留位置，这些被浪费掉的空间成为了降低电池包能量密度的元凶。
其二，故障率、管理和维修成本高。传统动力电池包内电池单体数量庞大，潜藏的故障率给BMS电池管理系统带来了巨大的工作压力，如何及时监控并管理好每个单体电池，一直都是困扰车企的难题。而且，传统动力电池包复杂的内部结构，也成为了后期维护保养、更换电池单体时的负担。
比亚迪的刀片电池是基于无模组理念开发而来，它对电池单体进行了改进，利用形似刀片的硬壳长电池单体，省去拼装模组的步骤，直接将电池单体安装在电池包内。
刀片电池（无模组电池包）封装可分为两大部分：电池单体→电池包。
专利显示，刀片电池单体的长度可在600毫米到2500毫米之间。因为这种电池单体尺寸很长，无需组成模组就能够直接安装在电池包内，而且其还采用了硬壳结构，可以通过电池单体本身提高电池组刚度，使电池组在外力作用下不易发生形变，进而减少甚至完全省去电池包内的横梁和纵梁。
无模组电池包的一大不可忽视的好处就是可以提升电池包内的空间利用率。比亚迪官方表示，传统的有模组电池包内空间利用率仅有40%，刀片电池的空间利用率可达60%-80%，提升了50%以上。
在大幅提升系统质量能量密度以及体积能量密度的同时，去掉模组这一层中间结构，也使电池包复杂度大幅下降，由此也带来了更高的产品稳定性和更低的故障率。比亚迪股份有限公司副总裁、弗迪电池有限公司董事长何龙在发布会上介绍，比亚迪刀片电池内仅有100个电池单体。
为何选择“磷酸锂铁”？
当前新能源汽车里采用的主流动力电池有两种：三元锂电池和磷酸锂铁电池。
三元锂电池因为电池比能量高，可以带来更大的续航能力，且更易满足国家补贴标准，应用较多。但其劣势也很明显，三元锂电池热稳定性较差，在250-300℃高温就会分解产生大量游离态氧，并且因为三元锂材料的化学反应尤其强烈，一旦释放氧分子，电解液在高温作用下就会迅速燃烧，随即发生爆燃现象。
相比之下，磷酸锂铁电池虽然电池比能量相对偏低，但其磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解。即便在高温或过充状态下，也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，拥有良好的安全性。
三种动力电池针刺对照测试结果：
比亚迪前不久还进行了一次三元锂电池、磷酸锂铁块状电池、刀片电池的对比针刺穿透测试。这项针对电池热失控的测试，因为会使电池内部发生短路现象，导致电池内部温度和压力迅速上升，甚至引发起火爆炸，一向都被车企视作噩梦。甚至有传言称，最新的强制性国标《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》征求意见稿，取消电芯针刺试验，就是因为三元锂电池因为热稳定性较差，无法通过这项测试。
比亚迪这次的测试结果差异明显，也证明了两种正极材料的热稳定性区别。热稳定性较差的三元锂电池在针刺穿透过后马上爆炸起火，电池表面的鸡蛋也被炸飞；磷酸锂铁块状电池无明火、有烟，表面温度200℃-400℃；比亚迪刀片电池针刺穿透后，无火、无烟，表面温度30℃-60℃，显著优于三元锂电池和磷酸锂铁电池。
磷酸锂铁电池优于三元锂电池，是因为热稳定性更好。同样采用磷酸锂铁作为正极材料的比亚迪刀片电池优于磷酸锂铁块状电池，则是因为其刀片形态的结构，使内部电极卷数明显小于块状电池，所以被刺穿时内部因短路产生的热量也就更少，而且更大面积的外壳也有助于散热。
另外，磷酸锂铁电池的寿命也要更长，循环寿命普遍可达2000次以上，而三元锂电池的循环寿命则普遍在1200次以上。也就是说，磷酸锂铁电池即使是每天完全充放电一次，也可以使用5.48年。
写在最后：
严格意义上讲，比亚迪刀片电池更像是电池包形态的创新，而不是一种电池单体技术的创新。因为，刀片电池的最大改变不在技术，而是变为刀片形状的电池单体，可以省去部分工序和制造成本，拥有更高的能量密度和稳定性。
据王传福现场透露，刀片电池目前仅计划在比亚迪汉EV车型上搭载应用，其他车型暂无规划。汉EV是比亚迪计划在今年年中推出的一款纯电动中大型轿车，综合续航里程可达605公里，百公里加速时间3.9秒。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
