现在应该是疫情消退、经济复苏提振汽车消费的好日子。无奈频发的自燃事件给蓬勃发展的汽车消费带来了打击。
就在上个月，东莞一辆卡车在充电时起火，随后深圳一辆电动卡车与一辆校车相撞并自燃。安全问题已成为每个潜在车主的担忧。
有没有办法安全地做到这一点？尤其是最近比亚迪与宁德时代的“口水战”，让安全问题成为人们饭后热议的话题。
剧情简介：钢针引发的“血案”
关于这几天比亚迪与宁德的纠纷，我们在不久前的《比亚迪用钢针刺穿宁德时代》一文中做过详细分析。这里只简单总结一下要点，供对吃瓜群众不太了解的小伙伴们快速复习。
5月11日，在财报峰会上，面对投资者对“电池安全”的质疑，宁德时代董事长曾玉群表示：“公司一直把安全作为公司最重要的战略，但电池安全和电池滥用测试是最重要的问题。两个不同的东西”，或者说滥用测试等同于电池安全。
言外之意非常有针对性。毕竟在3月份，比亚迪就进行了三元锂电池、磷酸铁锂电池和比亚迪最新刀片电池“针刺测试”的对比实验。戴上之后，很快就发生了火灾和爆炸，刀片电池安然无恙。
随后的瓜很有趣。微博网友实测再次“激怒”了宁德时代。官方回应称，钢针根本无法刺穿电池壳。这样的回应很快引发了吃瓜社区的广泛讨论。在笔者看来，在这场口水战中，谁胜谁负是次要的，重点是电池安全重新回到了大众的视野，能把焦点从能源转移，是件好事密度安全。
实地观察，刀片电池真的不怕针刺吗？
起初，迪安看完实验后，觉得自己没有在现场观察，还有太多的疑惑。幸运的是，他有机会去比亚迪重庆富迪电池厂观察了整个过程，并进行了实测对比。
为什么“针灸”如此受关注？这也是从电池组安全中故障链的传递开始的。如果电池出现问题，必须按照“系统安全、电池组安全、模组安全、电芯安全”的级别进行传输，也就是说在这个传输过程中，威胁级别逐渐放大。
当我们在日常生活中遇到碰撞、过充甚至起火时，故障的传递基本上都是沿着这个传递链来的。当它传输到最后时，所有的故障都会作用在电芯上，而电芯的大部分故障都是由于电芯内部短路造成的。由此，我们可以理解，电池的安全是电池安全的最后一道防线，没有任何一道防线。
用钢针刺穿电池组的目的是触发电芯最严重、最直接的内部短路，直接考验电芯的安全性。
4月27日，一辆陆舟Z35在深圳塘尾充电时自燃，并广为传播。
事实上，这种极限测试并不是凭空想象出来的，而是实际存在的标准测试。
从几种国际主流的测试方法来看，针刺测试是在100%SOC状态下，以标准速度通过不同直径的钢针垂直刺入电芯后，判断电芯的安全性。事实上，中国的国标检测标准在针径、穿透速度、判断条件等方面都是最严格的。
这个实验绝对是对电芯最严格的测试方法，所以这个测试并不是电芯安全性的强制性测试指标。本次观测的测试过程按照GB/T 31485-2015标准进行：
1、单体电池按本公司提供的充电方式充电（1C+0.2C）
2、使用φ5mm高温钢针（针尖锥度为45°，垂直穿透速度为25mm/s）
在测试现场，三元锂电池和刀片电池分别提供两种电芯可供选择。三元锂电池选用极为常见的NCM镍钴锰VDA铝壳方形电芯。（以下素材为点歌在测试现场拍摄，质量不佳请见谅）
被送去测试的两块刀片电池实际上是在重庆工厂下线的。与传统电池不同，这款磷酸铁锂刀片电池采用层压工艺，这款电池将率先搭载在比亚迪汉EV车型上。，稍后将安装在宋的新型号上。
说实话，一把锥度为45°、直径为5mm的钢针在手中承受着不小的压力，比想象中还要“狠”。在具体测试中，穿刺位置位于平面几何中心，穿刺后钢针需要留在电池内。
测试前，应测量电池单体的电压。最终选择了实测电压为4.16v（左下）的电芯进行针刺测试。与4.13v相比，To的状态略好。
实际测试过程是在室温为25°的室内空间进行的，对比测试中的室温、湿度等环境因素必须完全一致。
其实在实测的时候，电哥还真是猝不及防，因为钢针刺入电芯的一瞬间，冒出浓烟和火花，然后瞬间爆炸，火势异常凶猛。
从监测也可以看出，短路的三元电池瞬间起火失控，电压从4.16v急剧下降到0v，温度急剧上升，安全阀温度更大大于 531.8°。穿刺点已经被吹走，所以还没有采集到穿刺点的温度。
静置几分钟后，VDA电池仍有浓烟冒出，电池内仍有明火在燃烧。
大约观察1小时后，用同样的测试方法测试刀片电池，初始电压为3.4v。这次的测试过程很“无聊”，从穿透外壳到穿透整个电池。电芯，电哥在现场仔细观察，发现没有冒烟，也没有明火。
针灸后我们发现刀片电池的电压呈缓慢下降的过程，安全阀的温度只是在稳步上升。电哥虽然没有记录安全阀的温度数据，但结合目前无烟无明火的情况。看，应该和之前测试中测得的30°~60°温度一致。
静置几分钟后，穿透的刀片电池仍处于无烟无明火的状态。从针刺测试的结果来看，刀片电池在如此极端的内端条件下确实具有更好的安全性。
为什么锂电池的安全性总是受到广泛关注？
在说刀片电池为什么更安全之前，有必要先解释一下为什么总是拿出锂电池的安全性。
因为锂电池本质上是活泼易燃的，所以锂离子电池中含有易燃溶剂，这是由其固有的化学性质决定的。
从结构上看，锂离子电池主要由正极、铝箔、负极、铜箔、隔膜、电解液六部分组成。电解液中含有大量的有机物，如碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯。这些酯的名称很复杂。不记得也没关系，但他们都有自己的爆发属性。在充放电过程中电池片有危险性吗，内阻会迅速升温，甚至短路。一般充放电时的热量大部分是在内阻较大的正极产生的，无论你是镍钴铝还是镍钴锰，锰酸锂还是磷酸铁锂都无法100%避免。当这种热量积聚到一定程度时，就会产生火花。
有一种说法，正极电位越高，氧化性越强，过充电越强，会引起化学反应和热失控温升。不仅如此，当三元材料在高温下继续分解时，会自动分离出气体（含氧）电池片有危险性吗，起到火上加油的作用。
为什么刀片电池安全性更好？会损失多少性能？
了解了锂电池热失控的本质后，不难理解刀片电池的安全性提升，因为比亚迪刀片电池从电芯材料和叠片工艺两个来源提升了安全性。
就材料本身而言，LFP磷酸铁锂材料本质上比NCM镍钴锰三元锂更稳定，放热更少，放热速度更慢。尤其是加入电解质材料后，间隙会进一步拉大，NCM材料在分解时会放出气体（含氧），极端情况下会加剧危险。其次，贴合工艺本身也可以加强对膜片的保护，进一步减少热量的积累，也有助于减少热失控。
如果我们强制刀片电池热失控怎么办？最高温度约350°C，电池背面温度高达80°C。有烟，有不明火，当然不会爆炸。
正是由于电池芯材料固有安全性的差异，我们习惯性地认为磷酸铁锂电池的能量密度远低于三元锂电池。因此，在空间有限的乘用车领域，三元锂电池一直占据一席之地。支配地位。
刀片电池的结构可以大大提高电池组的实际体积利用率，将之前45%的利用率大幅提升到60%。因此，目前刀片电池组的能量密度已经提高到140Wh/kg。2年时间有望提高到170Wh/kg，缩短甚至消除与三元锂电池的能量密度差异，大大提高安全性。
充电性能方面，同样低温环境下，高SOC下磷酸铁锂电池和NCM-811电池的充电功率相当；但在 50% SOC 时，充电功率约为 NCM-811 电池的一半。如果NCM-811电池以140kW充电，LFP电池在70kW左右。极致充电功率满足使用需求，但与NCM-811电池相比有一定差距。
放电性能完全相反。在低温环境和低SOC值的情况下，磷酸铁锂电池的放电功率会比NCM-811电池好很多，可以理解为在低温低功率下表现更好。
循环寿命属于磷酸铁锂电池的常规优势。循环寿命明显优于NCM-811电池。可以理解为电池性能更持久，性能衰减明显更慢。
刀片电池既然有优势，为什么之前没有普及？
说白了，还是门槛和成本的问题。
刀片电池本身采用的叠片工艺有很多优点，不仅可以提高电池组的能量密度，还可以提高循环寿命。它本身就是未来电池制造的主流发展方向，无论是磷酸铁锂电池还是三元锂电池。根据点歌掌握的信息，松下、三星SDI、宁德时代等行业巨头已经计划在2022年左右引入覆膜工艺。
撇开刀片电池本身的技术专利不谈，要想推广刀片电池，就必须要有一个无尘、恒温、干燥的新车间。最大的麻烦是设备和技术的限制，以及由此产生的制造和效率瓶颈。
一般来说，刀片电池需要8大工序：配料、涂布、滚压、层压、组装、烘烤、注液、测试。仅这种层压工艺在实际工业应用中面临许多困难。，其中最突出的就是贴合工艺的生产效率。目前国内动力电池贴片机的效率一般为1-1.2s/片/单工位。单工位效率低，制造成本高。可以看出绕线明显成熟了很多，而且便宜很多。
在层压技术领域，国产蜂窝能源发展迅速，但也处于平均单站0.6sec的水平。而比亚迪的盘片效率目前是业内最高的，达到了0.3s/pcs的水平，基本达到了与绕线工艺效率平衡的临界点。
更重要的是，这一重要工序所使用的叠片机完全是比亚迪自主研发的，而且自己生产的磷酸铁锂电池在电芯成本上也有优势，所以比亚迪手里有刀片电池。，也就是说，叠片工艺电池的整个生产链是闭环的，成本、性能和安全三个维度都得到了平衡。
并不是人们不知道刀片电池和叠片工艺的美妙之处，只是比亚迪可以率先落地，其他人暂时还不能，仅此而已。
图形 | 全电等一个BKB
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