动力电池洗牌：比亚迪的“大刀”饥渴难耐，磷酸铁锂第二春来了？

1. 动力电池洗牌：比亚迪的“大刀”饥渴难耐，磷酸铁锂第二春来了？

2019年动力电池装机量继续保持第二的比亚迪（002594.SZ/01211.HK），在今年三月频频出手，誓要再造比亚迪。
3月29日，比亚迪推出一款名为“刀片电池”的磷酸铁锂电池。比亚迪董事长王传福豪言，刀片电池的推出将“彻底终结新能源汽车安全痛点”，“将动力电池的发展引回正道”。
新能源汽车补贴方案出台后，追求动力电池高比能量成为各大企业的重要任务。比能量越高，意味着续航能力越强，拿到的补贴越多。
政策指挥棒下，中国新能源汽车行业高速发展，目前中国已经有续航能力超600公里的新能源汽车。但过度追求比能量，使得安全问题成为一大隐患。
中国科学院院士欧阳明高告诉出行一客，电动汽车高比能量动力电池的发展，安全永远是第一位的。 
随着补贴的逐步退坡，新能源汽车进入真正的市场化竞争。成本、安全、性能等方面成为车企和电池厂必须考虑的问题。 
“刀片电池”的推出，恰恰是这个时间点上，比亚迪做出的一次有力反击。 
值得注意的是，“刀片电池”的生产商已不再是比亚迪电池事业部，而是今年3月中旬诞生的弗迪电池有限公司。比亚迪无疑是想通过这款产品告诉市场，一家有实力的独立电池公司诞生。 
作为竞争对手，宁德时代（300750.SZ）已成为百元股，市值超2500亿。弗迪电池有限公司能否成为下一个宁德时代？能否完成王传福赋予的使命？ 

核心秘密：多堆电 
对新能源汽车来说，要想提高续航里程，提高电池的能量密度是最为直接的方式。
2014年前，中国动力电池技术是以比亚迪等为代表的磷酸铁锂技术。 
顾名思义，磷酸铁锂电池就是以磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其优势在于安全性更高，使用寿命长，成本低廉。劣势在于能量密度低，续航短。
2016年新能源汽车补贴方案出台，加之特斯拉使用三元锂电池的示范效应，磷酸铁锂电池应用进入低谷。
三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池。根据镍钴锰（铝）三种原材料的不同配比，三元动力电池分为111型（镍：钴：锰=1：1：1）、523型、622型和811型。 
从电化学体系上来看，三元锂电池能量密度天生就比磷酸铁锂电池高，更容易达到高续航要求。
新能源汽车补贴方案以能量密度和续航里程为标准，使用三元锂电池的新能源车能轻松达标，拿到高额的补贴。 
一时间，发展三元锂电池成为主流。连磷酸铁锂电池大王——比亚迪也将部分产能转移到三元锂电池生产上。 
2020年将是新能源汽车补贴的最后一年，对车企来说，后补贴时代如何控制成本，造出综合新能源最优的产品无疑是重点。
连三元电池的最大拥趸——特斯拉（NASDAQ:TSLA）都不得不向价格低头。出行一客获悉，国产特斯拉将采用宁德时代提供的磷酸铁锂电池。
高工锂电数据显示，2019年上半年磷酸铁锂电池系统平均报价已降至1元/瓦时以下，电芯价格在0.6-0.7元/瓦时。三元电池系统平均报价在1.1-1.3元/瓦时，电芯价格在0.9-1.05元/瓦时。 
罗兰贝格咨询公司合伙人方寅亮对出行一客表示，特斯拉推出Model 3和Model Y两款产品就是为了走量。通过大规模生产降低成本，从而实现盈利。为了实现降低成本的目标，磷酸铁锂电池是一个很好的选择。 
除成本低，磷酸铁锂电池安全性高于三元锂电池。放热启动温度高、放热慢、产热少、不释放氧气，使得磷酸铁锂电池几乎不可能出现爆燃情况。 
磷酸铁锂最大的缺陷就是比能量低。要想提高系统比能量，要么通过材料改变电芯的电化学特性，要么多加电池。 
要想从电化学体系上改变磷酸铁锂电池比能量低的现状很难，为此，比亚迪在电池包结构上下足了功夫。
传统电池包的生产可以分成两个步骤，第一步由电池组成电池模组。第二步是把组装好的模组排布在一个托盘上组成电池包。 
电池模组内电池的空间利用率只有80%，其余部分为模组的结构件。组成电池包时，模组间要布置很多梁来承载几百公斤的模组，保障整个电池包强度。
这么多结构件支撑下的电池包空间利用率仅为50%。从电池模组再到电池包，整体电池的空间利用率为40%。 
如果能减少结构件，提高空间利用率，那么就能有更多电池被放入电池包内。 
“刀片电池”则把电池拉长，将电池直接固定在电池包边框上，用电池充当梁。从而去除了两大结构件——模组和梁。

比亚迪副总裁、弗迪电池有限公司董事长何龙介绍，这一方案使得电池包的空间利用率可以达到60%以上，“相当于原来跑400公里的车现在可以跑600公里。”
在欧阳明高看来，“刀片电池”在设计和产品工程方面进行了创新。从单体电池的角度来看，其安全性好。同时在进行电池成组的时候，直接成组成包，简化了结构，既提高了体积能量密度，又具有成本优势。
再造“比亚迪”
“刀片电池”的推出，是比亚迪反击的前奏。随着宁德时代的崛起，电池起家的比亚迪在动力电池领域只能屈居第二。 
怎么样才能恢复往日电池大王的荣光？独立与分拆成为比亚迪的必由之路。 
3月16日，比亚迪100%控股的弗迪系公司成立，分别为弗迪电池有限公司、弗迪视觉有限公司、弗迪科技有限公司、弗迪动力有限公司、弗迪模具有限公司。从2017年起就开始酝酿的分拆终于落子。
比亚迪在锂电池领域一直有着深厚的技术积累，加之比亚迪是中国布局新能源车最早的企业之一，其动力电池业务此前被外界看好。 
然而由于比亚迪动力电池长期采用的是自产自销模式，错过了动力电池行业高爆发带来的红利。为此，能赶上动力电池行业福利，比亚迪动力电池业务决定对外开放。 
比亚迪在2017年通过了《关于调整公司内部组织架构的议案》。其中一点就是成立电池事业群，第二事业部划入电池事业群。彼时在公司内部就将整个动力电池业务独立出来，这是动力电池业务拆分的第一步。
何龙向出行一客表示，客户需要一家独立的、财务透明的供应商。比亚迪想要对外供应电池，就需要成立独立的公司。 

在比亚迪开放之后，东风汽车、蜀都客车、岱阳牌特种车都开始搭载比亚迪动力电池。但是，仅有这些公司是难以壮大比亚迪动力电池业务的。
要想赶上宁德时代的规模，就必须不断获得其他车企订单。
比亚迪方面向出行一客表示，自从开始实行市场化以后，比亚迪与国内外诸多汽车品牌在洽谈、商讨的过程中，未来会有一系列的合作达成计划。
何龙在“刀片电池”发布会上也透露，想得到名字的车企都对“刀片电池”有兴趣。
这个重磅产品能否打响弗迪系的第一炮，或许不久就可见分晓。（责编/杨佩谦）
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2. “刀片电池”横空出世，比亚迪激活了磷酸铁锂电池的“第二春”？

“刀片电池”的横空出世，令新能源界掀起新一轮的热议。在电动车百人会上，比亚迪董事长兼总裁王传福首次提及了比亚迪的”刀片电池”，这是基于磷酸铁锂技术打造的全新电池技术，其将率先应用于比亚迪全新中大型新能源轿车汉上。”刀片电池”的加入，令这款新车能获得至高605KM的纯电续航里程。

目前，市面上在售的新能源汽车电池组大致可分为两大类，乘用车电池组大多为三元锂电池，而磷酸铁锂电池则更常出现在商用车型上。
据统计，2019年新能源汽车装机量约为117.5万辆，其中三元锂电池装机量为37.5GWh，占比达60%，而磷酸铁锂电池装机量为20GWh,占比仅为32%。令两种技术路线形成如此大差距的因素是什么？这还得从政策讲起。
电池技术路线的逐鹿，磷酸铁锂电池将扳回一城
众所周知，磷酸铁锂电池是比亚迪的发家之作，而我国新能源汽车在发展初期，走的是国家推广、补贴和商用的路线，因此彼时的比亚迪凭借磷酸铁锂技术路线占据了先导优势。
直至后来，我国新能源汽车补贴政策开始倾向续航里程和能量密度方面，于是高能量密度和高续航里程成为了获得高补贴的重点。
在同等体积、同等重量的情况下，三元锂电池更高续航、更大能量密度、更高效充电效率的优势尽显，加之政策导向作用，令三元锂电池后来居上。由此令不少车企都弃用磷酸铁锂电池，转投三元锂电池。

目前，主流的三元锂电池多为以镍钴锰为正极材料的电池。这种电池中，镍含量的占比越高，意味着电池的能量密度越大，但相应的动力电池的稳定性越差；而锰含量越高，动力电池的稳定性越高，但能量密度越低。根据镍钴锰的含量配比，镍钴锰三元锂电池又被分为532、622、811等类别。

受限于三元锂电池的特性，不少车企在推高能量密度的同时，也伴随着不少的汽车自燃情况发生。仅去年国内就有超百起新能源乘用车原地自燃的事故发生，由此也令消费者对新能源车可靠性产生更大的顾虑。

相反，磷酸铁锂电池在安全性方面拥有更高的保障，但能量密度一直是制约其发展的瓶颈，而”刀片电池”的诞生正好解决这一难题。
技术革新，令磷酸铁锂电池焕发“第二春”
所谓的”刀片电池”，实质上本体亦是磷酸铁锂电池，只是新技术通过改变电芯布局形态，使其在更小的体积内，储纳更大的能量。据比亚迪的申请专利显示，全新的”刀片电池”所采用的是方形铝壳的长电芯设计方案，将电芯进行扁平化的设计，其电芯的最长长度可以达到2.5米，是传统磷酸铁锂电池的十倍以上。

之所以被命名为”刀片电池”，是因为这样的长电芯通过阵列式布局，可像“刀片”一样插入电池包。如此做法，一来可大幅提升电池组的空间利用率、增加能量密度，据工信部信息显示，搭载于比亚迪汉EV上的”刀片电池”能量密度重量比140Wh/kg。

其次，能保证各个电芯拥有足够大的散热面积，使整体散热性更优。再者，较以往的磷酸铁锂电池，”刀片电池”的电芯还可实现无模组化，直接集成为电池包，从而大幅提升集成效率。此外，”刀片电池”的使用寿命较传统三元锂电池更高，电池循环次数得以大幅提升，最高可达百万公里使用寿命。

另一方面，由于”刀片电池”的失控温度高于三元锂电池，因此其安全性也更高，在抗变形、耐挤压、刺穿方面的表现更强，电池组内部的短路几率微乎其微，不易诱发新能源车原地自燃现象。

“刀片电池”做先导，电池制造者正击破技术壁垒
实际上，磷酸铁锂电池和三元锂电池的技术并没有绝对的孰胜孰优，只存在相对的适用性。比亚迪通过对磷酸铁锂电池的短板进行创新升级，使其各方面的表现更为出色，在市场逐渐失去政策倾斜的情况下崭露头角，与三元锂电池再次决高下。
截至今年一月份，国内新能源汽车市场销量已呈现六连跌，加之特斯拉的“闯入”，令许多自主品牌的新能源车企嗟叹连连，而这正给了比亚迪突围的机会。

许多消费者不愿意选购新能源车型的主要原因是“技术不成熟”、“担忧安全性”、“续航焦虑”等等，而这些顾虑在”刀片电池”到来后将得到一定的改变。比亚迪将”刀片电池”应用于其全新的中大型新能源轿车汉EV上，以品牌旗舰的力量向市场一众劲敌宣示实力。

凭借能量密度重量比高达180Wh/kg的宁德时代“811电池”，广汽传祺Aion LX突破了纯电续航里程650km的大关，因此不少人将”刀片电池”与“811电池”作对比。
的确，当前”刀片电池”140Wh/kg的能量密度重量比不敌宁德时代811电池的180Wh/kg水平，但据悉，比亚迪将在未来两年规划单体能量密度重量比达180Wh/kg以上的新一代产品，何况宁德时代811电池现阶段仍正式未装车量产。

从比亚迪”刀片电池”的面世，我们不难发现新能源汽车行业正悄然发生变化。三元锂电池一直是新能源车企的主流之选，但当磷酸铁锂电池迎来技术革新再度入市时，三元锂电池的竞争力将逐渐减弱。
不仅是比亚迪的”刀片电池”，特斯拉近期也与宁德时代商谈，计划为国产车型配备无钴电池，即磷酸铁锂电池，而宁德时代也正积极研发能量密度更高的CTP铁锂电池。
可以预见的是，能量密度更高的磷酸铁锂电池将成为新能源车企的新选择，比亚迪也正努力越过刀锋，成为新能源汽车发展新浪潮下的先驱。
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3. “刀片电池”属于磷酸铁锂电池，比亚迪瞄准的市场到底在哪里？?

前一段时间，除了特斯拉的股票大增之外，其实比亚迪的股票同样急速增长，其中很大的原因是因为比亚迪“刀片电池”的诞生，要说新能源电动汽车的心脏，莫过于动力电池，同时，市场上的电动车采用的是化学电池，这种主流的化学电池主要是由磷酸铁锂和三元锂电池两大技术方向主导，而比亚迪一贯以来采用的都是磷酸铁锂电池，包括还未上市的比亚迪汉EV搭载的“刀片电池”也是属于磷酸铁锂电池，那么，为什么比亚迪这么热衷于使用磷酸铁锂电池？磷酸铁锂电池和三元锂电池又有什么不同之处？

事实上，在新能源汽车领域，政府补贴是非常重要的，不论是采用三元锂电池，抑或是采用磷酸铁锂电池，都能得到补贴，但是这两种电池的成本是不同的，据数据表明，2019年三元锂电池电芯市场报价在0.9元/Wh左右，而磷酸铁锂电池电芯的报价在0.7元/Wh左右，也就是说磷酸铁锂电池的成本要更低一些，因为，磷酸铁锂不含有钴等贵重元素，原材料价格相对来说比较低，而且，就以400km和250km的续驶里程为例子，磷酸铁锂综合下来的成本能比三元锂电池的成本分别低5600和3500元，低成本是磷酸铁锂的一大优点，比亚迪看中这一点也是情理之中。

但是，比亚迪仅仅是看中成本这一点吗？小编觉得并不全是，更多地考虑到磷酸铁锂电池的安全性。磷酸铁锂还有更重要的特点，那就是安全和更长的使用寿命，近些年，频繁发生电动汽车自燃或者撞车导致电池着火等现象，让不少消费者对电池技术怀有质疑的态度，这也是比亚迪选择磷酸铁锂的主要原因之一，磷酸铁锂相对三元锂电池来说，稳定性更强，虽然这两种电池达到一定温度时都会发生分解，但三元锂电池材料在200度左右会发生分解，而磷酸铁锂材料则在800度左右，因此，我们能看到不少搭载三元锂电池的纯电动车在猛烈的碰撞后更容易发生爆炸，不过，要注意的是，这只是单独针对提到的材料而言的，对于已经成品电池来说，还是能通过BMS系统等措施控制在发生意外时切断电源避免着火等隐患问题，能够大大降低安全隐患，因此，消费者也不必太过担心这个问题。

如此看来，磷酸铁锂电池就更具优势？其实并不是，我们知道，纯电动汽车除了安全性之外，续驶里程也是非常重要的一个因素，而能量密度的大小是可以决定续驶里程的，磷酸铁锂电池的能量密度是比三元锂电池小的，根据相关信息，比亚迪“刀片电池”的能量密度为140Wh/kg，而三元锂电池的能量密度基本能达到240Wh/kg，虽然这些年来，电池技术不断地提高，就比如像“刀片电池”通过把大电芯阵列排布在一起，像“刀片”一样插在电池包里面的工艺，能够提升了能量密度，保证了与三元锂电池有几乎同等的竞争续驶里程，但是，三元锂电池比磷酸铁锂电池更具改进希望，三元锂电池更加有希望使能量密度提升到更高，这也是为什么现在更多的企业采用三元锂电池应用在新能源汽车市场，而磷酸铁锂电池大多只应用在客车上的原因。

而且，磷酸铁锂电池还有一个比较严峻的问题，目前磷酸铁锂电池抗低温性较差，低温下限值是零下20度，而三元锂电池抗低温性相对更具优势，下限值达到零下30度，在相同的低温条件下，三元锂电池冬季衰减不到15%，更能够适应我国复杂的环境，也就是说，磷酸铁锂电池无法在像东北等低温地区高效使用，电池充放电次循环次数会大打折扣，三元锂电池面对低温环境更具优势。可是，比亚迪一直以来都是采用磷酸铁锂电池，而且在备受瞩目的比亚迪汉上依然搭载磷酸铁锂电池，是不是也就意味着比亚迪相当于放弃东北市场，因为，比亚迪不可能不知道磷酸铁锂的劣势，从目前比亚迪推出的“刀片电池”的策略来说，比亚迪其实相当于放弃东北市场，比亚迪汉EV的主战争依然是在南方地区。

不过，是不是意味着比亚迪完完全全就放弃东北市场呢？其实并不然，对于比亚迪来说，也许是短暂的，补贴的退坡让新能源汽车领域面临着重大的挑战，而此时比亚迪选择磷酸铁锂电池能减少一定的成本，度过这个关键时刻后，也许也会研究三元锂电池，或者继续提升磷酸铁锂电池的抗低温性以及能量密度，同样地，东北市场对于每一个新能源造车企业来说都应该去争夺的市场，这也是新能源汽车前进的标志。
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4. 磷酸铁锂的新阶段，比亚迪刀片电池是柄利刃

3月29日，比亚迪将新技术以极其形象化的名字进行了定义——刀片。
用刀片这个形容极为贴切：根据目前公开的专利信息，电芯最长的可以超过两米，结合十来厘米的宽度，加上不到两厘米的厚度，确实像刀片。而这一技术创新，在安全、续航、性能和降低成本的几方诉求中，成为新能源行业发展的一个全新突破口。
刀片电池优势明显
之所以要发明这样一种特殊形状电池，比亚迪是为了弥补磷酸铁锂的短板、同时发挥磷酸铁锂的长处，与三元锂阵营做斗争。在体积比能量密度上比传统铁电池提升了50%，整车寿命可达百万公里以上。

据比亚迪介绍，“刀片电池”通过结构创新，在成组时可以跳过“模组”，大幅提高了体积利用率，最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标。相较传统的有模组电池包，“刀片电池”体积利用率提升了50%以上，续航里程已经达到了高能量三元锂电池的同等水平。可根据不同车型、不同电池包形状调整长度，实现60cm-250cm不等。
在大幅提升系统质量能量密度以及体积能量密度的同时，由于去掉了“模组”这一层中间结构，使得电池系统的复杂度大幅下降，由此也带来了更高的产品稳定性和更低的故障率。

去掉模组之后，刀片电池的优势也很明显：
1、能量密度更高
从表格中我们可以看出，三元锂电池（镍钴铝电池或镍钴锰电池）能量密度较高，但安全性较低，磷酸铁锂电池寿命相对更长更安全，但能量密度方面仅是三元锂电池的80%左右。而刀片电池，集合二者优势于一身，刀片电池采用长电芯方案，可以极大地提升电池包的体积利用率，体积能量密度提升高达50%，解决了磷酸铁锂电池体积比能量密度偏低的问题。
2、成本更低，续航能力更强
正如比亚迪所称：续航可以跑到六百公里，成本还可以降低30%。续航与电量成正比，而成本的降低主要在于：CTP技术能够精简生产流程，提高生产效率，从而大幅降低动力电池的制造成本。根据推算，一台10万块钱的比亚迪e2高续航成本可降低大约1万，而30万块钱的比亚迪唐EV则可降低2万。
磷酸铁锂电池的革新
“把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。” 比亚迪集团董事长兼总裁王传福用了“彻底”两个字作为限定，表明了刀片电池最重要的推动性意义，就是安全。

在发布会现场，比亚迪并没有过多介绍刀片电池的技术细节和性能参数，而是用“针刺+煎鸡蛋”的方式向大家展示：刀片电池有多安全。比亚迪播放了一段对比三种电池针刺实验的视频：在同样的测试条件下，三元锂电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化，表面温度迅速超过500℃，并发生极端的热失控——剧烈燃烧现象，电池表面的鸡蛋被炸飞；传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后无明火，有烟，表面温度达到了200℃~400℃，电池表面的鸡蛋被高温烤焦；比亚迪“刀片电池”在穿透后无明火，无烟，电池表面的温度仅有30-60℃左右，电池表面的鸡蛋无变化，仍处于可流动的液体状态。
磷酸铁锂配方的刀片电池能做到不怕“扎”，一是因为它的薄片形状，钢针刺入后发生短路的程度较小，发生的异常热量较少，同时又具有更大的散热面积；二来，是因为磷酸铁锂配方，本来就比三元锂来得更稳定。

进一步说，刀片电池其实就是对磷酸铁锂电池的优化和革新。
过去几年，由于能量密度相对较低，磷酸铁锂电池在新能源乘用车厂商追求续航里程的竞赛中，被能量密度更高、但热稳定性较差的三元锂电池甩在了身后。由于续航里程更优，三元锂电池逐渐成为新能源乘用车的主流，而磷酸铁锂电池被更多的应用在商用车上。
在新能源乘用车市场，绝大部分电池使用的是三元锂电池，磷酸铁锂电池的市场份额则在不断下滑。
然而，携带三元电池的特斯拉在去年烧掉上海地库事件之后众所周知，在此之前的2017 年，克罗地亚的超级跑车品牌Rimac的一款电动车翻车起火后烧了整整5 天，触目惊心。除此之外，国内也有不少电动车出现自燃的案例，这些自燃事件引发的安全性成为电动车取悦消费者的一大软肋。
比亚迪汉EV的试验场
从行业发展的宏观角度来说，“刀片电池”的诞生重新定义新能源汽车的安全标准, 以更高的产品稳定性和更低的故障率，引领了全球动力电池安全新高度。
此前，联姻戴姆勒、牵手丰田，比亚迪的电动化能力早已得到全球顶级同行的认可。 “几乎你能想到的所有汽车品牌，都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案，相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。”比亚迪集团副总裁、弗迪电池董事长何龙表示。同时，比亚迪宣布成立五家“弗迪系”子公司——弗迪电池、弗迪动力、弗迪科技、弗迪视觉和弗迪模具，进一步加快新能源汽车核心零部件全球销售的步伐。至此，比亚迪已经明确表态，比亚迪“弗迪系”全部核心技术和零部件将向整个新能源车行业开放共享，让行业和消费者受益。
而“刀片电池”的推出，有望加速比亚迪开放战略开花结果。
不仅仅是对外战略的更上一层楼，对内而言，这一革命性的技术将率先搭载在比亚迪汉EV车型上。作为统领“王朝家族”的旗舰级轿车，比亚迪汉EV预计在今年6月份投产并上市。外观方面，比亚迪汉EV的设计非常动感时尚，其前脸对Dragon Face的设计风格再次升级，换装封闭式中网，前大灯组变得锐利修长并与中网紧密相接，前包围上的线条删繁为简，整个车外观设计非常前卫。

车身侧面汉EV采用了造型独特的低风阻轮圈，还是消费者喜爱的偏向运动的五辐式造型；值得注意的是，新车还采用隐藏式门把手设计。
内饰方面，根据之前官图可以看到新车仪表盘和中控屏均采用了大尺寸的液晶显示屏。从方向盘左侧的按键及中控屏底端的细节可以判断，该屏幕依然采用了比亚迪标志性的可旋转式设计，延续了比亚迪家族车型在内饰方面一贯的科技感。

动力方面，比亚迪汉EV将提供单电机两驱和双电机四驱车型，其中单电机版本搭载最大功率163kW，NEDC续航里程为605km，百公里耗电量14.1kWh/100km；双电机版前/后电机最大功率分别为163kW和200kW，NEDC续航里程为550km，百公里耗电量15.4kWh/100km。
风口浪尖上的新能源品牌，充满着机遇和挑战，在融资、交付等一系列基础问题前，比亚迪踏踏实实的埋头造车提升技术难能可贵，以磷酸铁锂技术的沉淀作为下一阶段的入场券，电动车行业的转折窗口期意义重大。
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