技术分享｜盘点比亚迪、长城、吉利车企刀片电池

来源：不知名的小王 新能源汽车技术分享

在电芯的制造过程中，卷绕/叠片是技术路线分野的一大标志，也是影响电芯性能的关键环节。从市场要求来看，电芯带电量要求不断提升，电芯尺寸不断增大，叠片生产的优势正逐渐体现出来。

时间回到2020年1月，比亚迪首度向公众透露了刀片电池的存在，“体积比能量密度上比传统铁锂电池提升了50%，具有高安全、长寿命等特点，整车寿命可达百万公里以上”，寥寥数语，便吊足了大家的胃口。接着在2020年3月，刀片电池正式发布，支持超120万公里的行驶里程、单次充电可满足600公里续航、通过严苛的针刺测试……至此，刀片电池名声大噪。

现在距比亚迪推出第一代刀片电池已有将近四年半时间了，第二代刀片电池研发工作已取得了重大进展，早前传闻最快8月底迎来发布，能量密度与安全性将大幅提升，不过距今而言，已似乎没多大可能。

现阶段能量型刀片电池的电池包能量密度为160Wh/kg（非电芯能量密度，后者理论上会更大），换句话说，二代刀片电池能量密度提升18.75%，再配合上比亚迪目前正在准备中的整包优化方案——封装升级、极片优化，第二代刀片电池的体积利用率将更高，能量密度由第一代的140Wh/kg（前面的160wh/kg是官方宣称的最新一代，既非第一代，也不是第二代，可看作是1.5代）提升至190Wh/kg，跃升幅度还是蛮大的。搭载该电池技术的纯电车型续航里程有望超过1000km，在满电的状态下，完全可以满足大多数人一个月的日常通勤，该电池有望首搭到即将发布的汉L新车型上。

除了比亚迪在刀片电池技术上常年深耕，能够在自家车型上广泛搭载之外，还对外供货于小米SU7、理想L6、丰田bz3、别克E4/E5、蔚来乐道L60、起亚EV5、奇瑞星纪元es等车型上，可见比亚迪的刀片电池在安全和价格优势方面已得到同行车企的一致认同。另外，长城和吉利对此，也有各种新的技术突破。

长城蜂巢能源短刀电池

作为短刀电池的开创者，蜂巢能源2019年在上海车展上正式推出短刀电池。据不完全统计，自2023年1月到2024年7月，蜂巢能源短刀电池一共出货151357台，合计5.41GWh，出货量高居全球第一，分别给吉利、零跑、长城和Stellantis等海内外主机厂20余款车型供货。另外，值得一提的是，今年市场热度急剧攀升的百度自动驾驶出行服务平台——萝卜快跑，搭载的也是蜂巢能源的短刀电池。

蜂巢能源短刀电池经历了二代产品迭代更新，目前已经迭代为第二代短刀电芯，包含140Ah、162Ah等不同容量的快充短刀电芯，通过工艺创新、材料创新和先进的产线制造力为客户提供极致安全、极致性能和极致品质的产品。在工艺创新上，蜂巢能源短刀电池采用全球首创热复合飞叠技术。搭载3.0叠片工艺的单台设备，每片的效率达到0.125秒，它的叠片的效率是我们传统叠片的三倍，在叠片的过程中，它是经过几道工序的，第一道工序是我们的极片的处理。无论是传统的叠片也好，卷绕也好，都是一块一块电池在制造，它在卷绕的时候，就是极片和隔膜插在一起，靠卷针法把它卷起来，传统的碟片是Z型碟片，把叠片切成一片一片的，然后隔膜再Z字形地运作，这样一片一片地插进去。飞叠技术核心的一点就是隔膜的处理，因为隔膜的厚度只有7um，它是头发丝厚度的1/3，这么薄的隔膜它宽幅在560到600mm，也就是半米宽幅这样的一个程度下，要保证隔膜不能有褶皱，里面不能有异物，而且在跟极片贴合的时候也不能有气泡，也不能有一丁点的划痕，这些都会影响电池的安全性。叠片的效率提升，其实最核心的是解决隔膜的问题，因为极片本身是相对比较硬的，像我们的纸片一样是比较硬的，隔膜的处理，我们目前第一步是把隔膜和负极通过加热把它复合在一起，复合在一起之后，隔膜和负极就变成了一个小的单元，再往后叠的时候就容易的多。这样一来隔膜表面从最开始的时候就不会有褶皱了，也不会有异物了，生产效率、安全性、一致性也大幅得到了提升。同时，第二代短刀电芯采取全球首创的非对称隔膜技术和最先进的第三代磷酸铁锂正极技术，在实现2.2C快充性能的前提下，依然保持高达188Wh/kg的能量密度，实现了高能+快充的完美组合。

蜂巢能源针对EV市场也发布了短刀铁锂和三元两款超充电池，满足车企对提升充电速度的迫切需求。首先是一款基于磷酸铁锂体系的短刀5C超充电池。此款短刀快充电芯能在10分钟内完成10%-80%的补能，并且循环寿命也可以做到超过3500次，将于今年12月实现量产。

叠片技术方面，目前蜂巢能源“飞叠”技术达到了0.125秒/片的叠片速度，已在盐城、上饶、成都基地大规模投产，显著提高了生产效率，飞叠工艺的每GWh设备投资已低于卷绕工艺。

飞叠技术的持续突破，也符合当下电池行业持续降本的竞争态势，再加上蜂巢能源大单品的策略，制造越多，规模化效应越强，产品的一致性和良率也将持续提升。

吉利神盾短刀电池

6月27日，吉利汽车正式发布自研自产的最新一代“刀片式”磷酸铁锂电池——神盾短刀电池。据了解，其相比目前行业中的“长刀电池”，神盾短刀电池在安全性能、循环寿命、快充能力和低温放电等多核心领域具有显著优势。其支持超快充电技术，10%至80%的SOC充电时间仅需17分4秒，平均充电倍率可达2.45C，远超传统长刀电芯。同时，在-30℃的低温环境下，神盾短刀电芯的容量保持率仍高达90.54%，确保了车辆在极端气候条件下的续航稳定性。

神盾短刀电池的设计理念与比亚迪的“刀片电池”有着相似之处，但吉利在此基础上进行了创新，尤其是在电池的尺寸设计上，“短”成为了其显著特点。小尺寸的设计为汽车内部空间布局提供了更多可能性，同时也为提高电池的安全性提供了新的解决方案。

据了解，神盾短刀电池尺寸为580mm，比长刀电池缩短约40%。其电池厚度为18.2mm，长刀电池厚度为13.5mm。同时，长度更短、内阻更小、电芯发热量较小，可有效降低本身存在的安全风险。另外，神盾短刀电池内部采用湿法双涂层隔膜，柔韧度更佳，在发生穿刺时不容易断裂，且破损孔径小，短路面积小。而作为动力电池的重要核心部分，神盾短刀电池的电芯以超国标8倍的标准，实现8根直径5mm的钢针同时穿刺并保持1h，电芯不冒烟、不起火、不爆炸。同时，也是全球首个通过5.8mm真弹枪击贯穿试验的电芯，在极限破坏条件下，依然能做到不起火、不爆炸。

神盾短刀电池能量密度为 192Wh/kg，拥有 3500 圈循环寿命，安全行驶里程超 100 万公里，这个电池生产企业是耀宁新能源，耀宁新能源实际控制人是吉利集团李书福之子李星星。2022年耀宁新能源收购江西上饶安驰新能源，控股53.179%，并投资了100亿在鹰潭建厂，该电池已率先在全新A级紧凑型纯电 SUV 吉利银河 E5 上实现装车。

而在上市前夕，吉利便通过一场直播展示了基于新品平台、新技术打造的银河E5电池包拆解。此次直播拆解电池包主要体现在，测试车辆将经历高温、高寒等复杂路况、行驶30万公里之后，看看电池包的结构是否受到影响，并且安全性和可靠性是否得到保证。经过对一台银河E5耐久测试车的电池包拆解可见，银河E5在高温、高寒、高湿等环境下行驶了30万公里之后，电池包的结构依然完整、防护完好，在完成921次的完整充放电耐久测试之后，神盾短刀电池包依然拥有90.5%的健康度，而且电池包内没有任何灰尘异物。