导读

　　2月25日，部（bù）分媒体代表应邀参观蜂巢能源金坛工厂（chǎng），零距离探访蜂巢（cháo）能（néng）源“短刀”电池的智能制造过程。媒体代表参观完后与（yǔ）观（guān）众（zhòng）分享了蜂巢（cháo）能源短刀电池的技术要点、专利布（bù）局、智能制造过程（chéng）等等，评论区很是活跃，很多人希望看（kàn）到蜂巢短刀电池与比亚（yà）迪刀（dāo）片电池的对比（bǐ），寻找不同点，本（běn）文（wén）从（cóng）两者（zhě）的开发初（chū）心与专利布局的视角，分（fèn）析两者优缺点（diǎn）。

　　其实真正懂行的人（rén）都知道：无论比（bǐ）亚（yà）迪（dí）刀片电池（chí）还（hái）是（shì）蜂（fēng）巢短（duǎn）刀电池，它们的本质（zhì）都是方（fāng）型铝壳电芯的（de）结构创新。要说明这些问题（tí），还得从VDA355模组、MEB590模组说起。

　　通行的VDA355与MEB590模组介绍

　　VDA是德国汽车（chē）工业联合会的缩写。我们通（tōng）常说到的VDA标准实际上是德国汽车（chē）工业联合会2012年（nián）推出的模组标（biāo）准。至于你是圆柱还是软包、方型，你先（xiān）做成统一的标准模组（zǔ），以便设计与维修更换等。标准模组的提出是产业上下游（yóu）不断博弈和探（tàn）索的结果，是整车标准化和个性化调和的（de）产（chǎn）物（wù）。在标准模组提出之前，动力（lì）电（diàn）池规格（gé）可谓百家争鸣（míng），每家电池厂（chǎng）的尺寸千差万别，每种匹配车型都有（yǒu）不同规格。

　　自2012年（nián）推出以来，VDA标准（zhǔn）已经在欧洲经过了多年实车验（yàn）证，也在宝马、大众等品牌上得到广泛的（de）应用。其中VDA355模组，尺寸（长*宽*高（gāo），以（yǐ）下同）为355mm*151mm*108mm。

　　从VDA355标准（zhǔn）模组上（shàng）发展不同（tóng）厚度的方型（xíng）电（diàn）芯，从最早的1个模组12个电芯开始，单体电芯尺寸为：148mm*90mm*26mm，一个模组装12电芯；后来这个尺（chǐ）寸（cùn）发展出2倍厚148mm*90mm*52mm，单个模组装6电芯（xīn）；3倍厚（hòu）的148mm*90mm*78mm单（dān）体电芯来，单个模组装4个电芯。在2018年前VDA355模（mó）组是（shì）主流，就单体电芯而言，148mm*90mm*26mm是基础（chǔ）标准尺寸。

　　2018年，大众宣布全面进军电动化，推出电动车模块化平台（tái）——MEB平台，并向其它车（chē）企开放。MEB模块化的（de）架（jià）构让造车变得更为（wéi）容易，同时（shí）带（dài）来宽敞（chǎng）的内部空（kōng）间（jiān）和更高的（de）操控性能，而在日后维修保养上（shàng），通（tōng）用（yòng）率更高的零配件也降低了用户（hù）日后用（yòng）车（chē）的费用，可谓一石三鸟。

　　大众推出（chū）的MEB590平台和德国汽车工业协（xié）会VDA355标准尺寸不（bú）仅降低汽车应用期（qī）间成本，提升可（kě）靠性，而（ér）且还兼顾动力电池全生命周（zhōu）期管理，提升（shēng）电池性价比。尤其对电池厂（chǎng）而言，便（biàn）于自动化（huà）生产和（hé）提升电池一致性，有利于减少反复资（zī）本投入。

　　MEB590模组尺（chǐ）寸590mm*225mm*108mm，单体方型电芯尺寸220mm*100mm*22mm，一个模组装24只单体（tǐ）电芯；然后有发展成两倍厚（hòu）的（de）单体电芯，尺寸是220mm*100mm*44mm，一（yī）个模组装（zhuāng）12只单体（tǐ）电（diàn）芯（xīn）；发展成三（sān）倍厚的单（dān）体电芯，尺寸是220mm*100mm*66mm，一个模（mó）组（zǔ）装8只单体电芯。

　　在动（dòng）力电池结（jié）构（gòu）的演变中（zhōng），有（yǒu）着更高（gāo）成（chéng）组效率的方型（xíng）电芯逐渐成为发展趋势之一，我们大致可（kě）以归纳（nà）这类基（jī）础单体电芯的尺寸范围是：长148-220mm，高90-100mm，厚22-26mm。

　　比亚迪刀片电池介绍

　　比亚迪的刀片电池是基于比亚迪擅长的方形铝（lǚ）壳磷酸铁锂电芯（xīn），电（diàn）池单体向（xiàng）大（dà）容（róng）量进化，但电芯形状更（gèng）加扁平、窄小的长电芯（xīn）方案，因此形象化的（de）取名（míng）“刀片（piàn）”。搭载在比亚迪“汉”上的刀片电池电芯（xīn）尺寸为（wéi）905mm*13.5mm*118mm。但根据比亚迪官方说法，刀片电池长度可以在600—2500mm之间任意客制化，可（kě）以（yǐ）覆盖几乎（hū）所有乘（chéng）用车的电（diàn）池应用。

　　目前刀片电池有单串刀片电池、多串刀片电池和多串方（fāng）块电池三大（dà）类，灵活性高，多种长（zhǎng）度厚度可供选择。仔细研究（jiū）了它的专利（lì）与实（shí）用情况，发现（xiàn）刀片（piàn）电池真的（de）是脑洞大开，在结（jié）构和工程技术（shù）上（shàng）真是全球首创（chuàng）。原来一直没想通（tōng）这么长（zhǎng）的电芯怎么（me）生产，怎么保持一致性，后来发现是1-2.5米长的壳体内分三段（duàn）电芯（xīn）并联或（huò）串联而成，实际上（shàng）是一个在（zài）外壳内（nèi）的三个电池（chí）组成的模（mó）组结构，也可（kě）以说是实现无模组解决（jué）方案。

　　刀片电（diàn）池生产（chǎn）工艺是：使用叠片（piàn）工艺（yì）是（shì）将正（zhèng）负极极片、隔膜裁成规（guī）定尺寸的大小，随后将正极（jí）极（jí）片（piàn）、隔膜（mó）、负极极片叠合（hé）成小电芯单体（tǐ），再将小（xiǎo）电（diàn）芯单体叠放并联组（zǔ）成大电芯，然后装配（pèi）盖板、侧板（bǎn）、隔（gé）圈等和套壳（ké）形（xíng）成单个（gè）刀片电池电芯。

　　多个（gè）刀片通过阵列的（de）方式排布在一起，就像（xiàng）“刀片”一样插入到电池包里面，通过CTP设计（jì）在保证了电池包的强（qiáng）度前提下，省去了横梁、纵梁（liáng）以及螺（luó）栓（shuān）等附件。此外，刀片（piàn）电池还（hái）借鉴了蜂窝铝（lǚ）板（bǎn）的结构原理（lǐ），在电池组（zǔ）的侧脊（jǐ）面上（shàng），粘贴两（liǎng）块高强度的强（qiáng）度板，让刀（dāo）片电（diàn）池侧面可以承担支（zhī）撑作用，使（shǐ）强度（dù）再次升级。这一（yī）系列设计可以让刀片电（diàn）池跳过模组环节，直接（jiē）组成电（diàn）池包，从而提升空间利用率。

　　这样的结构可以大幅提（tí）高（gāo）电池体积利（lì）用率（lǜ），在有限的汽车空间内（nèi）装下（xià）更多的电池（chí），从（cóng）而使磷酸铁锂电池在续（xù）航里程上（shàng）匹敌三元锂电（diàn）池。

　　比亚迪刀（dāo）片电池模组尺寸为905/1280/2000/2500mm*13.5mm*118mm。

　　蜂巢（cháo）短刀电池介绍（shào）

　　蜂巢短刀开发（fā）内部叫（jiào）L600项目，在2019年初（chū）启（qǐ）动，同年（nián）4月份上海车展（zhǎn）上命（mìng）名为L6电池，跟比亚迪刀片电池的研发相差时间不大。此（cǐ）款电芯的设计就是（shì）按照高容量，高能量密度标准，高（gāo）快充能（néng）力进行开发设计（jì）。开发团队成立后从系（xì）统端进（jìn）行分解开发，为了实现系统端最高的（de）体积利用率并且需要与常（cháng）规590模组的无缝替换，决定了此款电池长度不可能超过600mm的短刀结构（gòu），蜂巢能源官方命名为蜂巢短刀电池，昵（nì）称“六条君”。

　　1，在蜂巢能源2021年8月17日公告的（de）序号（hào）为CN213988965U的专利（lì）中展示了短（duǎn）刀电池。

▲蜂巢能源专（zhuān）利（lì）截图（tú）

　　专利图（tú）片显示，正负极盖板分别设（shè）在壳体的两端，正极极柱和防爆阀（fá）设在一端，负（fù）极极（jí）柱和注液孔设在另（lìng）外一（yī）端，如此设置，可以减小正负（fù）极（jí）盖板在电芯（xīn）内的（de）占（zhàn）用空间（jiān），从而增加（jiā）电芯的储存能量（liàng）。

▲蜂（fēng）巢能源（yuán）专利截图

　　2，蜂巢能（néng）源在2022年2月（yuè）25日公告（gào）了一份关于电池盖（gài）板的专利《电池的（de）顶盖以及电池（公告号（hào）为CN215911486U）》，从这份专利中也能看到很（hěn）多关于蜂巢（cháo）能（néng）源短（duǎn）刀的资料。

　　在电芯（xīn）的极柱（zhù）方面，由于充（chōng）放电性（xìng）能（néng）的需要，需要把极柱的面积（jī）尽可能（néng）做大（dà），进而提高电芯的过流能力。

▲蜂巢能源（yuán）专利截（jié）图

　　蜂（fēng）巢能源的CN215911486U这件专（zhuān）利，也是提到了铆接块的长度（dù）L2与（yǔ）盖板（bǎn）的长度L1满足0.3≤L2/L1≤0.5，这也验证了将极柱的面积（jī）尽（jìn）可能做大的趋势。

　　此（cǐ）外，通过（guò）专（zhuān）利截图我们发现，蜂巢（cháo）能源对盖板的宽度与与铆接块的宽度，以及铆接块和防爆阀距（jù）离盖板边缘的尺寸都做了限定。

▲蜂（fēng）巢（cháo）能源（yuán）专利截图（tú）

　　不仅如此，为了保证电芯具有良好（hǎo）的充放电性能，也对极柱与铆接块在（zài）长度方（fāng）向（xiàng）上（shàng）比例进行了限定。短（duǎn）刀（dāo）电（diàn）池将正负极盖板分别设置（zhì）在壳体的两个开口，减小正负极盖板在单体电池内的占用空间，提高（gāo）了空间利用率，增加电（diàn）芯（xīn）的储（chǔ）存能（néng）量密度，进而（ér）提高车辆的续航里程。短（duǎn）刀电芯的极耳位置在侧面，在电池包环节采用上下（xià）双水冷技术，给电芯配套强大的（de）冷却（què）结构（gòu），结（jié）合电机余（yú）热的利用，实（shí）现“低温无衰减技术”。

　　在（zài）电芯的尺寸（cùn）方面，我们（men）发现（xiàn）蜂巢能源（yuán）对尺寸比例也进行了限定，长（zhǎng）度a≤600mm，10％a≤高度（dù）b≤30％a，2％a≤宽度c≤10％a，经计算，这个尺寸比（bǐ）例的限定，将长度≤600mm的短刀电芯（xīn）品类（lèi）都涵盖在内了，正好对应了蜂巢能源推出的L3、L4到（dào）L6的电芯（电芯长度从340mm到574mm）。其（qí）中（zhōng）应用最（zuì）广泛的L6尺寸为574mm*21.8mm*118mm。

　　从公开的资讯和专利布（bù）局来看，蜂（fēng）巢能源为短刀电（diàn）池做了很多前期的（de）准备，将会（huì）是未来蜂巢能源的主要发展方向。

　　通过三者比较，其实短刀不（bú）短

　　通过三个电池尺寸对（duì）比发现（xiàn），比亚迪（dí）刀片最长（1000-2500毫米）、蜂巢短刀次之（300-600毫米）、MEB590模组单体电芯最短（duǎn）（220毫米）。

　　这里面包（bāo）含着各种（zhǒng）设计的侧重点不（bú）同：

　　1，比亚迪是（shì）新能源汽车产业里全产业链自研的企业，最主要的诉（sù）求（qiú）是在电动智能车领域（yù）里保（bǎo）持领先，战胜对手，电（diàn）池只是它的基础，刀片电（diàn）池确（què）实基于整车系统优势（shì）思考优（yōu）化的CTP方案。

　　2，蜂巢能源是新进的动力电池主（zhǔ）流企业，最主要的诉求是在动力电池市场中不被对手压制，技术（shù）自主（zhǔ）可控（kòng），在生产便利性与装（zhuāng）车实用性的同（tóng）时与传统（tǒng）的MEB590模组有（yǒu）切换性，可以快（kuài）速响应主机厂换代升（shēng）级，在帮助客户成功的过程中（zhōng）成就自（zì）己。蜂（fēng）巢短刀的CTP方案其实就是电池底箱有四个格（gé）栅，把短刀电池放入并连接（jiē）即可。实（shí）现了新底盘（pán）设计与原有MEB底盘的完美兼顾，对（duì）快速发展长城（chéng）汽车以外（wài）的客（kè）户特别有利。

　　3，MEB模组是大（dà）众力推的标准模组或（huò）者电池标准（zhǔn）品，主要诉（sù）求是大众给众多电池供应商一个标准（zhǔn）指导，按大（dà）众的标准来做，可以（yǐ）进入大众的供应商体系（xì），方便大（dà）众设计与供应链布局。

　　目（mù）前可（kě）以（yǐ）初步判定：在磷酸铁（tiě）锂或者将来（lái）的钠离子（zǐ）电池技（jì）术下，长薄型电（diàn）池将成为主要发展方向，长度在600毫米以上到（dào）2.5米以内专利被比亚迪申请完成，300-600毫米间被蜂巢（cháo）能（néng）源申请（qǐng）完成，各有各的主攻方向，各有（yǒu）各（gè）的主（zhǔ）要（yào）诉求。