隨著新能源汽車市場越來越成熟，以及以往鼓勵高能量密度動力電池的補貼政策即將退出，如今，中國新能源汽車動力電池的市場格局正在悄然發生變化。
種種跡象表明，三元鋰電池儘管仍是新能源乘用車動力電池的主要技術路線，但磷酸鐵鋰電池的回潮趨勢正鋪面而來。
主機廠中，大眾汽車計劃收購以磷酸鐵鋰電池為主要業務的國軒高科的股權、特斯拉將採用無鈷電池（磷酸鐵鋰是選項之一）；電池供應商方面，寧德時代推出CTP電池技術，有些品牌的純電動車即將搭載由磷酸鐵鋰電芯集成的CTP電池包。在產品方面，包括奇瑞新能源、長城歐拉、新寶駿等品牌將推出搭載磷酸鐵鋰電池的純電動車。
顯然，磷酸鐵鋰電池的回潮在所難免。3月29日，比亞迪發佈了業界期待已久的“刀片電池”，並獲得行業頂級專家的認可。 “刀片電池”特殊的設計和結構能讓磷酸鐵鋰電池進一步揚長避短，為比亞迪重塑動力電池市場格局增添砝碼。作為全球最大的磷酸鐵鋰電池供應商，比亞迪借“刀片電池”正式拉開了反攻的序幕。
“刀片電池”捍衛安全底線
相比三元鋰電池來說，以磷酸鐵鋰材料為正極的“刀片電池”最大的優勢就是安全性能。比亞迪集團董事長兼總裁王傳福在發佈會現場放出豪言——“刀片電池”將把“自燃”這個詞從新能源汽車的字典裡徹底抹掉。
儘管搭載磷酸鐵鋰電池的電動汽車也出現過自燃，但比例遠遠低於三元鋰電池。
新能源汽車國家大數據聯盟2019年8月發佈的《新能源汽車國家監管平臺大數據安全監管成果報告》顯示，2019年5-7月，新能源汽車國家監管平臺共發現了79起新能源汽車安全事故，已查明原因的著火事故中，58%的車輛起火源於電池問題，而其中86%的事故車輛使用的是三元鋰離子電池，7%的事故車輛使用的是磷酸鐵鋰電池。
從動力電池不同正極材料的電化學性能來看，磷酸鐵鋰材料的熱穩定性優於三元鋰材料，因此引發電池熱失控的風險較小，熱失控是導致動力電池燃燒、爆炸繼而引發整車安全事故的主要因素。而“刀片電池”特殊的形狀和結構設計進一步提升了磷酸鐵鋰電池的安全性能。
比亞迪現場展示的一段“針刺實驗”的視頻充分展示了這一點。
“針刺測試”是業界公認的最嚴苛的電池安全檢測項目，模擬的是電池被貫穿導致內短路這種極度危險情況下的整車安全。視頻顯示，在同樣測試條件下，三元鋰電池在針刺瞬間出現劇烈溫升，表面溫度迅速超過500℃併發生劇烈爆燃；傳統磷酸鐵鋰塊狀電池無明火、有煙，表面溫度達到200℃-400℃；“刀片電池”在被鋼針穿透後無明火、無煙，電池表面溫度只有30℃-60℃左右。
中國科學院院士、新能源汽車領域頂級專家歐陽明高表示，“刀片電池” 散熱面積大（單個電芯最長達到2.5m，也更薄），短路的迴路比較長，產熱能力會相對下降。在產熱下降同時散熱面積大，所以在“針刺實驗”中表現優異。
除了 “針刺測試”以外，在擠壓測試中，刀片電池發生形變後也相對穩定，即使斷裂後仍沒有起火。在爐溫測試中，將“刀片電池”從常溫加熱到300度時仍沒有起火。在過充測試中，“刀片電池”過充260%後也沒有起火。
不過，對於“刀片電池”的安全問題，行業內也有疑問，比如電芯又長又薄，強度可能不夠，從而增加單個電芯和整個電池包的形變風險。
對此，比亞迪集團副總裁兼弗迪電池董事長何龍表示，“刀片電池”包擁有超級強度。每一片“刀片電池”都既是能量體又是結構體，每片電池都是一個結構件。傳統電池包內部有4-5根梁，而“刀片電池”包裡面的100個電池就相當於100個梁，再加上電池堆上下兩面粘貼了兩塊高強度的蜂窩鋁板，進一步增加了電池包的強度。
兼顧高能量密度和長續航
除了高安全性能以外，“刀片電池”也彌補了傳統磷酸鐵鋰電池能量密度不足的短板，尤其是體積比能量密度，已經接近811三元鋰電池的水平。
傳統的電池包構成是先將電芯組成模組，再將模組排布在托盤上，通過一些結構件固定和連接，最終組成電池包。模組內部也有結構件，電池空間利用率只有80%。從模組到電池包，空間利用率只有50%，總體來說整個電池包的空間利用率只有40%。
對於“刀片電池”包來說，每一片電池都既是能量體也是結構件，相當於電池包內部的梁，解決了固定問題和結構問題，電池包空間利用率達到60%，空間利用率提升了50%。
由於空間利用率提升，相同體積的“刀片電池”包內可以佈置更多容量的電芯，從而增加電動汽車的載電量，提高車輛續航里程。以比亞迪漢EV為例，單次充電後NEDC綜合工況續航里程達到605公里，已經與目前搭載三元鋰電池的純電動汽車的續航上限不相上下。
另外，“刀片電池”擁有超長循環壽命，循環充放電次數可以達到3000次以上，相當於超過120萬公里的行駛里程。
“刀片電池”能奪回新能源乘用車市場嗎？
歐陽明高認為，“刀片電池”在安全性、體積比能量密度和成本方面都有優勢。那麼，“刀片電池”能夠逆轉目前三元鋰電池主導新能源乘用車市場的競爭格局嗎？
中國汽車動力電池產業創新聯盟的數據顯示，2018年，中國動力電池總裝車量為56.9 GWh，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池分別佔58.1%和39%。2019年，三元鋰電池的市場份額提升至65.2%，磷酸鐵鋰電池降至32.5%。
2020年1-2月，三元鋰電池裝車量進一步提升至72.1%，磷酸鐵鋰電池裝車量則降至27.4%。
雖然磷酸鐵鋰的市場份額不斷下滑，但事情正在起變化。從產量來看，今年1-2月中國動力電池總產量為1.7GWh，其中，三元鋰電池產量0.8GWh，佔比47.9%；而磷酸鐵鋰電池產量0.9GWh，佔比51.6%。後者產量已經超過前者。
EV世紀認為，過去兩年磷酸鐵鋰電池的裝車量之所以連續下滑主要是因為補貼政策以電池能量密度為主要標準，不斷推高能量密度佔優勢的三元鋰電池的市場份額。另外，磷酸鐵鋰電池主要搭載商用車，市場空間較小。在新能源乘用車市場，主要配套A級以下的小型或者微型車，而這兩個級別車型的市場也處於萎縮狀態。
而隨著“刀片電池”的誕生，磷酸鐵鋰電池能量密度低、整車續航短的局面將得到根本扭轉。不僅是小微型純電動車，即使是更加主流的A級轎車或者緊湊型SUV等車型，甚至是比亞迪漢EV這樣的C級車搭載“刀片電池”後續航里程也能滿足用戶需求。再加上高安全性能和成本優勢，“刀片電池”完全可以從三元鋰電池手中奪回屬於自己的市場份額，重塑動力電池市場的競爭格局。
總結：
王傳福認為，過去幾年對動力電池能量密度不切實際的追求，帶偏了新能源汽車的發展路線，新能源乘用車安全口碑付出了慘重代價。而“刀片電池”要將動力電池發展引回正道。這一點直擊電動汽車安全這個用戶最大的痛點。
從技術特點和優勢來看，“刀片電池”毫無疑問對其他汽車廠傢俱有吸引力。根據目前的公開信息，比亞迪動力電池已經獲得東風、豐田、奔馳等外部客戶，不久前獲得了初創電動汽車公司——理想汽車的訂單。
而弗迪電池等5家新成立不久的弗迪公司將擁有更多自主權，從而加速推動比亞迪動力電池業務的獨立。據瞭解，弗迪電池重慶工廠年產能將達到20GWh。
在3月29日的發佈會上，比亞迪集團副總裁兼弗迪電池董事長何龍表示“幾乎你能想到的所有汽車品牌，都在和我們探討基於‘刀片電池’技術的合作方案”。可見“刀片電池”的受歡迎程度。在中國新能源汽車市場愈發成熟，用戶需求越來越多樣並且對安全的追求一如既往的背景下，我們完全有理由相信“刀片電池”會有一席之地。
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