比亚迪刀片电池工厂曝光：为何要采取微米级防尘标准？

自从3月29日比亚迪正式推出刀片电池以来，关于“一根钢针能不能决定电池安全”“动力电池发展路线会不会发生变化”等一系列原本只局限于行业内部的话题突然变得广受关注，比亚迪与宁德时代之间的“口水战”也让许多普通消费者也开始对中国动力电池的未来发展产生了兴趣。就在最近，比亚迪首次揭开了位于重庆璧山区的弗迪电池重庆工厂的神秘面纱。

作为目前刀片电池唯一的生产基地，弗迪电池重庆工厂总投资100亿元，2019年2月开工，2020年3月刀片电池成功量产，其中只用了短短的一年时间。按照规划，该工厂共将建设8条动力电池生产线，购置相关设备958台套，采用领先的全自动化锂电生产工艺，生产动力电池电芯、模组等核心产品并发展相关配套产业，建成后将形成年产动力电池20GWh能力（2020年的计划产能为10GWh）。

所谓刀片电池，指的是将长96厘米、宽9厘米、高1.35厘米的单体电池，通过阵列的方式排布在一起，就像“刀片”一样插入到电池包里面，在成组时跳过模组和梁，减少了冗余零部件后，形成类似蜂窝铝板的结构等等——刀片电池通过一系列的结构创新，实现了电池的超级强度的同时，电池包的安全性能大幅提升，体积利用率也提升了50%以上。

除了安全性意外，刀片电池33分钟可将电量从10%充到80%、支持汉EV的3.9秒百公里加速、循环充放电3000次以上可行驶120万公里，以及超出业内想象的低温性能等数据表现，也奠定了其全方位“碾压”三元锂电池的优势所在。

需要指出的是，刀片电池的先进性不仅体现在工艺革新方面，在材料体系方面的升级也有目共睹。在材料方面，比亚迪刀片电池除了正极材料体系全面回归磷酸铁锂之外，其隔膜也将“尝鲜”采用干法三层共挤隔膜。其优势在于：

1）无需涂覆陶瓷等材料涂层，减轻了电池的重量及厚度；

2）具有强度更高、安全性更好的优点；

3）具有明显的电导率提升效果。

有业内人士指出，刀片电池采用三层共挤隔膜，不仅可以通过应用更薄的膜，能够提升能量密度；另一方面，随着电芯变大，MD、TD拉伸强度要求会更高，用三层共挤隔膜风险会更低，良品率也会有所提升。此外，在装配和制造过程中，电池性能也更有保障。

不过，有分析指出，由于三层共挤隔膜有着很高的技术门槛，成本也较高，所以比亚迪也在寻求更优的性价比方案，包括新型干法涂膜方案等等。

正因为技术门槛高，刀片电池在生产环境上的要求十分苛刻，为了最大程度降低电池的短路率，弗迪电池重庆工厂提出了一个粉尘分级管控的概念，在一些关键工序上，能够做到一立方米空间内，5微米（头发丝1/20粗细）的颗粒不超过29个，这达到了与液晶屏生产车间相同的标准。

大概有朋友不清楚液晶屏车间的标准吧？以国内液晶屏自主品牌“头部”厂家——京东方（BOE）为例，其生产车间全部采用机械自动化，整个环境恒温恒湿，所有人员进入车间都必须穿戴防尘鞋帽和防尘服，并接受防尘程序（可以想象一下电影里的防化流程），其防尘标准已经达到了手术室的标准。

在确保了合适的生产环境之后，弗迪电池重庆工厂通过全自动化生产，一站式全流程设计了配料、涂布、辊压、分切、叠片、装配、注液、封口、化成、分容等一系列生产环节（即八大工艺），大大提升了产品的一致性和生产效率。

例如，在叠片工艺中，该工厂能够将近1米长的极片，能够实现公差控制在±0.3mm以内、单片叠片效率在0.3s/pcs的精度和速度，这在国际上也属于首创；配料系统的精度在0.2%以内；双面同时涂布，涂布最大宽度达1300mm、单位面积涂敷重量偏差小于1%；1200mm超大幅宽的辊压速度可达120m/min，厚度控制2μm以内，确保宽尺寸极片厚度的一致性。

另有分析指出，刀片电池为了实现超薄扁长形的电芯结构，在制造工艺上需要进行很大的颠覆，这也是弗迪电池工厂采用了许多自主设计的设备的原因。而随着搭载三层共挤隔膜技术的磷酸铁锂电池的汉EV等车型不断上市，也意味着新能源汽车厂商开始转向市场化导向，这对磷酸锂电池、新型干法涂膜等新技术的降本增效助益良多，有望推动新能源汽车产业的可持续发展。

业界普遍认为，随着补贴加速退坡和市场竞争加剧，磷酸铁锂电池凭借低成本和高安全优势在乘用车领域逐渐回暖，获得了越来越多主机厂的关注，有助于提升磷酸铁锂电池在乘用车领域的市场占比。

“比亚迪对市场的发展有自己的判断，除自身需求以外，随着电池零部件对外放开，有很多品牌找我们洽谈，刀片电池未来有很大的增长空间。”比亚迪汽车销售有限公司副总经理李云飞透露，未来几年比亚迪的大改款车型都有望搭载刀片电池，“我相信，在2021年下半年到2022年，大家会看到更多国际知名品牌的车型，逐渐选用比亚迪的刀片电池。”