長城用三元鋰造出了小號(hào)刀片電池，它和比亞迪誰更安全？

作為一個(gè)現(xiàn)在還手持三星手機(jī)的人，遇到最多的問題就是，“你不知道三星NOTE 7嗎”？為此，我只能多次解釋，三星后來的旗艦手機(jī)都采用的凝膠電池，基本不存在“放煙花”的風(fēng)險(xiǎn)了。當(dāng)然，反饋給我的一版都是一眾疑惑臉。不過這并不是我今天要聊的重點(diǎn)，但它對(duì)于接下來要聊的，來自蜂巢能源的短刀電池卻很有幫助。

近日，蜂巢能源官方展示了其短刀電池在針刺、振動(dòng)、海水浸泡等安全測(cè)試的結(jié)果，并且對(duì)于很多消費(fèi)者比較關(guān)注的針刺試驗(yàn)方面，其電池電芯可以不起火、不冒煙。那么今天也是就安全這一問題，一起聊一下這款短刀電池。

首先從命名上來看，短刀電池就非常接近當(dāng)下比較火爆的比亞迪刀片電池。同時(shí)，刀片電池的出圈也是靠著出色的安全表現(xiàn)。那么短刀電池與刀片電池，除了名字接近，還有其它相同點(diǎn)嗎？

其實(shí)相同點(diǎn)就是在“刀”上，即兩款電池都很扁平，比如刀片電池的厚度僅有13.5MM。當(dāng)然不能忽視短刀電池還有一個(gè)“短”字，所以長度上兩者差異還是很大。短刀電池長度最長的L600電芯，實(shí)際長度大約為574MM。這相比刀片電池動(dòng)輒超過1米以上的長度而言，確實(shí)屬于“短刀”范疇。但是與一般電池單體電芯的長度來比較，其實(shí)還是算很長的了。比如根據(jù)國軒高科披露的數(shù)據(jù)，大眾新能源汽車的標(biāo)準(zhǔn)電芯長度有可能為256MM。

這其中或許有專利、市場(chǎng)等方面的考慮，在刀片電池吃下尺寸更長的市場(chǎng)之后，短刀電池可能需要在技術(shù)方向上與之拉開差距，避免未來出現(xiàn)的技術(shù)專利爭執(zhí)。但同時(shí)，短刀電池的發(fā)展方向也必須符合市場(chǎng)需求。所以短刀電池在雙排布局的情況下，很容易實(shí)現(xiàn)刀片電池的布局效果，即574MM×2即可。同時(shí)，574MM的長度也符合市面上比較常見的590模組，這方面蜂巢能源早期就已有布局。不過由于橫排兩個(gè)電芯始終還是有縫隙，所以短刀電池目前應(yīng)該還是會(huì)比較依賴模組形式來保障電池包的支撐性。未來是否可以在短刀電池的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)無模組設(shè)計(jì)，就得看蜂巢能源的發(fā)展方向了。

至于說為什么方形電芯都有做成“片狀”的趨勢(shì)呢？僅從安全性來考慮，片狀電池的表面散熱面積更大，可以降低過熱導(dǎo)致的熱失控風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在布局方面也更容易設(shè)置防爆閥等結(jié)構(gòu)，迅速排出高溫、高壓。實(shí)際上刀片電池目前就是這么做的。同時(shí)，刀片電池因?yàn)樘貏e長，所以短路回路也長，產(chǎn)生的熱量較少。短刀電池雖然在長度上比不過刀片電池，但前面也介紹過，它目前需要依靠電池模組實(shí)現(xiàn)最后的電池包總裝。而模組本身就可以提供抑制熱傳導(dǎo)，以及提供散熱的功能。

那么，介紹到這里為止，短刀電池就是短一點(diǎn)的刀片電池嗎？顯然不是的。因?yàn)樵谀壳暗臓顟B(tài)下，大家總是把刀片電池與磷酸鐵鋰電池劃等號(hào)，然而短刀電池是有三元鋰電池方案的。三元鋰電池的好處自不必說，它對(duì)于提升電池電芯的能量密度，有著立竿見影的效果。據(jù)介紹，采用三元鋰電池方案的短刀電池，其能量密度可以達(dá)到230WH/KG，基本可以摸到主流三元鋰電池的水平。但這就有了下一個(gè)問題，用上三元鋰還能像磷酸鐵鋰那么安全嗎？短刀電池對(duì)此的解決方案是“果凍電池”。

在電池高速發(fā)展的今天，各種電池技術(shù)的命名增出不窮，大家也許都要被繞暈了。但其中有電池布局、電池模組、電池正極材料等各方面的技術(shù)差異。而“果凍電池”指的是電解質(zhì)材料。這一技術(shù)是蜂巢能源在2020年底正式發(fā)布的。據(jù)當(dāng)時(shí)的宣傳，該技術(shù)擁有與傳統(tǒng)電解液類似的導(dǎo)電效率，但在安全性方面具備“自愈功能”，滿足滿電情況下的針刺試驗(yàn)中“不起火、不冒煙”。

而作為三星手機(jī)用戶，在第一眼看到形容電解質(zhì)的“果凍電池”的時(shí)候，就敏感的聯(lián)系到了“凝膠電池”。果不其然，蜂巢能源的“果凍電池”也是基于凝膠型電解質(zhì)材料打造的。

自NOTE 7“煙花”事件之后，三星在之后的旗艦手機(jī)中可謂一朝被蛇咬十年怕井繩，直接啟用了市場(chǎng)上非常小眾的凝膠電池，而它最大的優(yōu)勢(shì)就是安全。由于電解液基本呈現(xiàn)“固態(tài)”，所以即使在電池破損的情況下，凝膠電池都能無化學(xué)液體流出。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒甚至爆炸的抑制，以及減少腐蝕和污染。同時(shí)，由于自放電小，凝膠電池在長期存放的情況下，更容易恢復(fù)活力。以及還擁有溫度環(huán)境適應(yīng)性更好，以及使用壽命更長等優(yōu)勢(shì)。

那為什么凝膠電池一直都是小眾選項(xiàng)呢？貴當(dāng)然是其中之一，畢竟用得少，邊際效用也小。但另一方面，在性能上，凝膠電池的固態(tài)電解液導(dǎo)致離子通過時(shí)阻力變大，高倍率性能一般。所以這些年除了蘋果躺平之外，凝膠電池是三星在快充方面也遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上國產(chǎn)手機(jī)品牌的主要原因。同時(shí)，在單位體積下，凝膠電池的容量也無法與普通電池相比。考慮到手機(jī)的便攜性，以及功能的復(fù)雜性，這兩大缺點(diǎn)已經(jīng)足夠勸退很多廠商了，何況它比聚合物電池還貴。

不過，首先在安全性方面，新能源汽車廠商們面對(duì)的，或許也正是當(dāng)年三星所面臨的信任危機(jī)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，高額的投資未必不是不能接受的。其次，三星事件已經(jīng)是多年前的老黃歷。凝膠電池在商業(yè)上的開發(fā)與運(yùn)用已經(jīng)又經(jīng)過了多年迭代。最明顯的就是三星手機(jī)目前的快充能力也逐漸拉回主流水平，在強(qiáng)大的硬件自營基礎(chǔ)上，三星在旗艦機(jī)型上的續(xù)航水平和重量控制，都始終保持在較高的水準(zhǔn)。這說明凝膠電池的技術(shù)進(jìn)步，以及在綜合產(chǎn)業(yè)鏈的考量下的成本與產(chǎn)品的可控性。

說回汽車領(lǐng)域，對(duì)于采用凝膠型電解質(zhì)的“果凍電池”而言，其面臨的復(fù)雜性當(dāng)然要比手機(jī)更強(qiáng)。但是從堅(jiān)持提供三元鋰電池的解決方案來看，即使采用凝膠電解質(zhì)，其單體能量密度仍然是很可觀的。其次，蜂巢能源也還有800V的高壓系統(tǒng)規(guī)劃。既然快充有可能不敏感，那就加壓？最后就是蜂巢能源一直都在強(qiáng)調(diào)自己的出貨量規(guī)劃（預(yù)計(jì)在2025年將產(chǎn)能擴(kuò)大到600GWH，實(shí)現(xiàn)全球動(dòng)力電池市占率25%）。這樣一來，即使沒有其它玩家入局，蜂巢能源自己一家就能完成凝膠型電池的成本邊際效應(yīng)。