在乘用車市場(chǎng)廣受好評(píng)后，刀片電池技術(shù)的應(yīng)用正逐漸拓展至商用車領(lǐng)域。

近日，在德國(guó)漢諾威國(guó)際交通運(yùn)輸博覽會(huì)上，比亞迪首次發(fā)布全新刀片電池客車底盤技術(shù)平臺(tái)，這也意味著刀片電池技術(shù)將正式應(yīng)用于商用車領(lǐng)域。

對(duì)此，有業(yè)內(nèi)專家表示，伴隨“雙碳”目標(biāo)以及國(guó)家政策的支持引導(dǎo)，新能源商用車的發(fā)展必將迎來(lái)爆發(fā)期。然而，不少用戶對(duì)于新能源商用車電池重量大、續(xù)駛里程短、充電配套設(shè)施不完善、使用成本高和安全性無(wú)法保障等方面的憂慮依然存在。如今，隨著刀片電池技術(shù)的推出，不僅提振了用戶的信心，也為新能源商用車行業(yè)發(fā)展提升了“動(dòng)力”新高度。

刀片電池鋒芒日盛

動(dòng)力電池是區(qū)分傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車的重要標(biāo)志，而電池技術(shù)的發(fā)展及性能的提升是助力新能源汽車實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心動(dòng)力。目前來(lái)看，鋰動(dòng)力電池是最為成熟的一條技術(shù)路線，在能量密度、批量化量產(chǎn)成本、循環(huán)壽命等綜合評(píng)估體系中與整車的匹配度較高，預(yù)計(jì)未來(lái)5~10年內(nèi)，鋰動(dòng)力電池將是主導(dǎo)新能源電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主力軍。

經(jīng)過(guò)10余年的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與技術(shù)進(jìn)步，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池逐漸從五花八門的技術(shù)方案中脫穎而出，成為主流的電池解決方案。

其中，三元鋰電池由于具備耐低溫、能量密度更高、充電效率快等優(yōu)勢(shì)，一度被視為車載電池的最優(yōu)解決方案，在我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)中得到大規(guī)模應(yīng)用;而磷酸鐵鋰電池技術(shù)則囿于能量密度低，特別是隨著國(guó)家新能源汽車補(bǔ)貼逐漸向高能量密度和高續(xù)駛里程車型傾斜，致使其所占市場(chǎng)份額有所下降。

不過(guò)，磷酸鐵鋰電池的技術(shù)發(fā)展并未止步。刀片電池的橫空出世，便打破了磷酸鐵鋰電池原有的技術(shù)瓶頸。2020年3月，比亞迪正式推出刀片電池技術(shù)，并率先應(yīng)用于乘用車領(lǐng)域，憑借體積小、安全性能強(qiáng)、續(xù)駛里程和使用壽命高等優(yōu)勢(shì)，取得了良好的市場(chǎng)反響。目前，除配裝在比亞迪全系純電車型外，一汽紅旗、上汽、北汽、長(zhǎng)安、小鵬汽車等廠商也大規(guī)模采用刀片電池。除此之外，戴姆勒、福特等全球范圍內(nèi)的多家車企均對(duì)刀片電池表現(xiàn)出極大興趣。近期，還有消息稱，豐田汽車將在今年年底推出采用刀片電池的純電動(dòng)車型;特斯拉也決定將在德國(guó)超級(jí)工廠使用比亞迪研發(fā)的刀片電池。

可以說(shuō)，刀片電池一經(jīng)問世，便獲得了市場(chǎng)的關(guān)注和認(rèn)可。如今，刀片電池再次實(shí)現(xiàn)了技術(shù)升級(jí)，不僅能為整車提供能量來(lái)源，還為車身提供結(jié)構(gòu)支撐，徹底顛覆了傳統(tǒng)的車身設(shè)計(jì)。刀片電池在安全性能、強(qiáng)度、續(xù)駛能力、使用壽命、充放電功率、低溫性能等方面已構(gòu)建起多位一體的綜合優(yōu)勢(shì)。

“如今，刀片電池再次乘勝追擊，大步邁入商用車領(lǐng)域，將進(jìn)一步引領(lǐng)新能源商用車的技術(shù)創(chuàng)新與市場(chǎng)發(fā)展。”客車行業(yè)專家陳世平說(shuō)道。

解決安全與續(xù)駛里程的矛盾

刀片電池雖然屬于磷酸鐵鋰電池范疇，但由于整體內(nèi)外結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，其在安全性和能量密度上實(shí)現(xiàn)了新的突破，這也是刀片電池被市場(chǎng)青睞的重要原因。

近年來(lái)，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，提升動(dòng)力電池能量密度，幾乎成為新能源汽車行業(yè)的“頭等大事”。然而，過(guò)分追求高能量密度而忽視電池安全穩(wěn)定，導(dǎo)致新能源汽車自燃等安全事故頻發(fā)，這也讓消費(fèi)者對(duì)這類車型心存疑慮。

相較三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池更加穩(wěn)定安全。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的數(shù)據(jù)，三元鋰電池的自燃溫度為200℃，磷酸鐵鋰電池的自燃溫度則高達(dá)500～800℃，且自身還具備非常高的整體剛性，使得電池組內(nèi)部短路幾率幾乎為0。

刀片電池在磷酸鐵鋰電池高安全性的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了多方面的技術(shù)提升，還通過(guò)了嚴(yán)格的電池穿刺試驗(yàn)，為新能源汽車提供有力的安全保障。

刀片電池的出現(xiàn)，不僅發(fā)揮了磷酸鐵鋰電池安全可靠的優(yōu)勢(shì)，還有效彌補(bǔ)了其電池體積大、能量密度低的短板。一直以來(lái)，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，由于能量密度的限制，磷酸鐵鋰電池所提供的續(xù)駛里程多為300公里左右，而配裝刀片電池的車輛，續(xù)駛里程可達(dá)600公里以上。

“續(xù)駛里程之所以能夠大幅提升，主要是由于刀片電池優(yōu)化了電池包的利用率。”弗迪電池有限公司負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)：“傳統(tǒng)電池包從材料、電芯、模組、PACK四級(jí)的每個(gè)過(guò)程中體積利用率都有所損失，其中從電芯到PACK的過(guò)程體積利用率非常低。而刀片電池將單個(gè)電芯設(shè)計(jì)成扁平形狀，并取消了模組結(jié)構(gòu)，電芯既是能量體，又可以作為電池包的結(jié)構(gòu)梁，同時(shí)解決了固定和強(qiáng)度的問題，其體積利用率可提升50%以上。這就意味著在同等體積下，刀片電池可以裝更多的電芯，車輛的續(xù)駛里程可以得到大幅提升，其使用壽命最高可達(dá)8年，配裝刀片電池的車輛，整車壽命可達(dá)百萬(wàn)公里以上。”

由此可見，刀片電池通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了新能源電池“安全與續(xù)駛里程”之間的平衡。同時(shí)，由于磷酸鐵鋰電芯的成本更低，使得刀片電池的成本優(yōu)勢(shì)更為凸顯。比亞迪方面也曾表示，刀片電池的推出，使得其在動(dòng)力電池成本方面節(jié)約30%左右，從而帶動(dòng)整車成本的下降。

帶動(dòng)新能源商用車技術(shù)水平跨越發(fā)展

當(dāng)前，在“雙碳”目標(biāo)穩(wěn)步推進(jìn)的背景下，新能源商用車市場(chǎng)發(fā)展愈發(fā)向好。不過(guò)，市場(chǎng)對(duì)于該車型的憂慮依然存在。刀片電池技術(shù)的推廣應(yīng)用，能夠更好地解決新能源商用車存在的痛點(diǎn)。

“相比乘用車，商用車要面臨更加復(fù)雜的工況，對(duì)車輛的安全性和可靠性要求更加嚴(yán)苛，且作為生產(chǎn)資料，商用車的終端用戶對(duì)購(gòu)車成本、使用成本更為敏感，而配裝刀片電池的新能源商用車更具安全性和成本優(yōu)勢(shì)，還可減輕底盤重量，能夠更好地滿足用戶需求。如今，刀片電池的安全性在乘用車上得到充分驗(yàn)證后，再拓展至商用車領(lǐng)域，可以說(shuō)是順勢(shì)而為，也是意料之中的事。”有業(yè)內(nèi)專家表示，刀片電池為新能源商用車技術(shù)發(fā)展提供了新的思路，也將進(jìn)一步帶動(dòng)新能源商用車的推廣應(yīng)用。

這位專家進(jìn)一步指出：“實(shí)際上，刀片電池是以電池結(jié)構(gòu)命名的，與電池正極材料體系的命名方式可交叉使用，即刀片電池還可以是三元或是其他材料的電池，而刀片式的三元電池，能夠進(jìn)一步推動(dòng)卡車電動(dòng)化進(jìn)程。所以說(shuō)，未來(lái)刀片電池大面積推廣應(yīng)用只是時(shí)間問題。”

不過(guò)，在新能源與智能網(wǎng)聯(lián)獨(dú)立研究者曹廣平看來(lái)，刀片電池的集成度較高，用在更需改進(jìn)空間設(shè)計(jì)的乘用車上更為合適。商用車一般空間較大，對(duì)電池體積要求相對(duì)較少。另外，以目前的電池技術(shù)水平來(lái)看，商用車采用純電技術(shù)路線尚不現(xiàn)實(shí)，采用混合動(dòng)力技術(shù)路線或許更為適合。