三元鋰和磷酸鐵鋰是目前新能源動力電池的兩大主流技術方向，兩者的優劣勢對比如下圖：

相比於三元鋰，磷酸鐵鋰在三個方面佔盡優勢。

其一是安全性高。磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵非常穩固，難以分解，即便在高溫或過充時也不會發生結構崩塌發熱或形成強氧化性物質，擁有良好的安全性。因此，磷酸鐵鋰電池具有高熱穩定性，其熱失控溫度普遍在500度以上，工作溫度範圍廣。而三元鋰電池則低於300度，一些高鎳電池熱失控溫度甚至低於200度，相比之下磷酸鐵鋰電池在汽車高速行駛及快速充電過程中自燃風險較低。

其二是迴圈壽命更長。因為磷酸鐵鋰電池充放電迴圈次數大於3500次後才會開始衰減，也就是說其使用壽命可長達十年左右，但三元鋰電池充放電迴圈次數則僅為2000次，意味著其使用壽命僅為6年。

其三則是製造工藝難度沒有三元鋰電池高。二者正極原材料差異較大，雖生產工藝流程比較接近但工藝引數很不一樣。磷酸鐵鋰電池本身結構穩定，因而製造工藝難度較低，反觀三元鋰電池中的鎳化學特性非常活潑，使得電池對生產加工工藝要求非常高。比如三元材料對真空除溼等要求嚴格，而磷酸鐵鋰生產線基本沒有除溼要求。

短板方面，相比於三元鋰，磷酸鐵鋰的能量密度相對低，基本已經達到理論極致。因為三元材料的電壓平臺比磷酸鐵鋰高，電壓平臺越高，比容量越大，所以在相同的體積或是重量下，甚至同樣安時的電池，電壓平臺比較高的三元鋰電池能量密度比磷酸鐵鋰要高。

不過，刀片電池另闢蹊徑，不試圖從材料角度改進磷酸鐵鋰電池，而是從結構下手，提高了磷酸鐵鋰電池的能量密度。

據比亞迪官方介紹，刀片電池採用無模組設計，在成組時跳過模組，節省模組佔據的空間。

並透過直列式排布結構 ，將磷酸鐵鋰電芯長度陣列式排封裝在“600mm ≤ 第一尺寸 ≤ 2500mm ”的電池包中，透過陣列的方式排布在一起，使它們像“刀片”一樣堆疊在電池包裡面。

這種結構性設計方案有效提高動力電池包的空間利用率，增加同一單位體積中的能量密度。相較於傳統的有模電池包設計，刀片電池的重量比能量密度可達到180Wh/kg，在有模電池組基礎上提升大約9%。

相比於三元鋰，磷酸鐵鋰至少有以下五大優點：安全性更高、迴圈壽命更長、充放電快速、工作溫度範圍廣、不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低)。而磷酸鐵鋰的缺點主要有兩點：能量密度較低和低溫效能較差。

對於乘用車來說，三元鋰和磷酸鐵鋰各有優缺點，三元鋰安全隱患大但續航能力強，磷酸鐵鋰續航能力相對不那麼強但安全性高。（能量密度越高，續航能力越強）

因此，迄今為止，在新能源電動車市場上，三元和磷酸鐵鋰電池還未能夠分出真正的勝負。

但目前在市場與政策的雙重主導下，三元鋰電池略佔上風。2018年，三元鋰電池裝車量佔比89%，磷酸鐵鋰佔比11%。整個新能源汽車行業在過分地追求能量密度，忽視了三元鋰電池越來越大的安全隱患。這是一種不切實際的追求，完全背離了動力電池行業的發展路線，讓新能源乘用車的安全聲譽付出了代價。

而比亞迪新推出刀片電池，或將改變整個動力電池市場。

刀片電池採用磷酸鐵鋰作為正極材料，但其結構設計克服了傳統磷酸鐵鋰電池能量密度低的侷限，大幅度提高了續航里程長，達到與三元鋰相當的水平。

官方訊息，比亞迪漢將成為首款搭載“刀片電池”的車型，其綜合續航里程（NEDC）可達600公里。

刀片電池還進一步打破了新能源汽車的安全瓶頸，取得革命性的技術突破。目前乘用車廣泛採用的三元鋰電池在溫度超過200℃時就會產生自燃甚至爆炸，特別是當出現內部短路故障或者發生碰撞事故導致電池組遭受擠壓、變形甚至穿刺的情況下，因此完全無法透過模擬最極端情況電池內部短路表現的針刺試驗，近年來全球範圍接連出現的多起新能源汽車安全事故也基本都與此有關。

而刀片電池的安全性表現卻遠遠超出三元鋰電池。在針刺試驗中，比亞迪刀片電池針刺點附近位置僅有較低程度的溫升變化。

未來，隨著刀片電池的大規模使用，將改變行業對三元電池的依賴，使動力電池的技術路線迴歸正軌，重新定義新能源汽車的安全標準。

其實這個問題並沒有什麼意思，瞭解過新能源電池的人都知道，三元鋰電池作為主流的新能源電池，最大的問題就在於安全效能不高，頻發的自燃事件大多數都是由三元鋰電池引起的。而刀片電池採用了磷酸鐵鋰電池，同時透過去掉模組來提升空間利用率，即具備了三元鋰電池的續航又有了磷酸鐵鋰電池本身的高安全性。

三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池作對比，無非就是兩個點，一是續航，二是安全。

三元鋰電池能量密度達到160Wh/kg是非常正常的事情，最高還可以達到175Wh/kg；而磷酸鐵鋰電池則要遜色不少，一般只有160Wh/kg；在續航上磷酸鐵鋰電池要差上三元鋰電池不少。

但是到了安全效能上，磷酸鐵鋰的結構穩定，熱穩定效能好，在充電的過程中電池的結構也不會發生變化，不會自燃爆炸，安全效能極高。而三元鋰電池在安全效能上就要比磷酸鐵鋰電池差不少了，關注新能源汽車的朋友都知道，新能源汽車自燃基本上都是由電池引起的，而在這些電池中絕大多數都是三元鋰電池。

比亞迪自研的刀片電池則是綜合了磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的優點，在續航上透過去除模組和疊片工藝，達到三元鋰電池的高續航力和高能量密度。而採用磷酸鐵鋰作為電極材料則讓它有了超高的安全效能。

說到磷酸鐵鋰電池，大家都知道在2019年它的市場佔比總體呈現著上升的趨勢，無論從市場佔比還是消費者的傾向選擇上，磷酸鐵鋰都佔據著巨大的優勢。但是這種趨勢與它的安全性是脫不了干係的。

近幾年的純電動車，安全事故可謂是頻頻發生，讓大眾越來越意識到安全的重要性，這也就瞬間將裝有磷酸鐵鋰電池的電動汽車受到市場的歡迎。在能量密度方面，磷酸鐵鋰達到或高於160W/kg，最高為161.27/kg。但是相對於三元鋰電池的量密度在160W/kg以上，最高為175 W/kg相比，還是稍微遜色了些。

而刀片電池作為新一代的磷酸鐵鋰電池，透過改變電池的形態，提升空間利用率，使體積比能量密度整整提升了50%，2020年重量比能量密度PACK＞140Wh/kg，2021年預計可達150-160Wh/kg。

也就是說，在繼承了磷酸鐵鋰電池安全長續航的基礎上，能量密度上還有了質的飛躍。

先來說說傳統磷酸鐵鋰電池的優勢吧，除了眾所周知的安全穩定性外，使用壽命長也是其優點之一。三元鋰電池充放電迴圈次數為2000次，使用壽命約為6年左右，而磷酸鐵鋰電池充放電迴圈次數大於3500次後才會開始衰減，使用壽命可達8~10年；除此之外；高溫效能好，也是其主要優勢。三元鋰電池熱失控溫度在300度以下，而磷酸鐵鋰電池熱失控溫度要超過500度……

優勢那麼多，為什麼市面上應用更為廣泛的電池還是三元鋰電池呢？當然，因為它的劣勢也比較明顯！傳統的磷酸鐵鋰電池的能量密度較低、低溫效能較差、續航能力比不上三元鋰電池。

因此面對這些缺陷，比亞迪“刀片電池”從結構入手將通姑婆系統層面的創新，將方塊電芯換成長電芯，體積能量密度提升高達50%，續航能力也得到大大的提升。

在回答這個問題前，我們應該弄清楚，對我們而言，最看重的是電池的哪方面？安全、續航還是使用年限。

磷酸鐵鋰電池最佔有優勢的是安全，但是它的短板卻是能量密度較小。而刀片電池作為升級版的磷酸鐵鋰電池，可以說是繼承了三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池兩者的優勢，還透過刀片的形態設計來減少體積，增加空間利用率，為提高能量密度做足了準備。

說到底，電池的好壞決定了汽車的品質，在新能源汽車上，電池的好壞尤為重要。作為比亞迪自主研發的刀片電池，它在續航上有著和三元鋰電池同樣優秀的續航能力和能量密度，而磷酸鐵鋰本身的熱穩定性讓它的安全效能有著足夠的保障。刀片電池的誕生對於新能源汽車來說有著極大的意義。

注意，是乘用車。對於乘用車最重要的一點是什麼？安全、續航能力強，還有就是迴圈壽命。這也就是為什麼在2019年，磷酸鐵鋰的市場佔比大，其實這就是因為碳酸鐵鋰電池做到了安全和迴圈壽命，關鍵它對環境還十分的友好，無毒無汙染，這是很多人會選擇的重要因素。可是磷酸鐵鋰電池在效能上卻有著缺陷，導致著鋰離子電池的能量密度低。

而刀片電池則是在碳酸鐵鋰安全迴圈壽命的基礎上改變自身的結構，從而提高自己的能量密度度，就算與三元鋰電池相比，也是佔據著前列。

我們都知道，能量密度高是三元鋰電池的優勢，但是磷酸鐵鋰除了能量密度比不上三元鋰之外，在安全和放電線性上卻獨佔鰲頭。每款電池都有它的優勢，但是對於乘用車而言，磷酸鐵鋰的安全性很高，但續航能力會相對於薄弱些。而刀片電池，就恰恰補足了磷酸鐵鋰續航能力上的不足，透過改變自身的結構使能量密度提升了50%，是一款安全、續航強於一體的一款電池。

三元材料的一個突出優點在於低溫效能，客觀的說，是由於磷酸鐵鋰的表現比較糟糕，才凸顯了三元的低溫表現。因為磷酸鐵鋰PO4極性太強，對Li束縛能力大，擴散係數就低。而三元材料則沒有這個問題，因此在低溫環境下，充放電受到的影響較小。

磷酸鐵鋰電池低溫效能低劣的原因：

1、生產環境

磷酸鐵鋰電池做為一個化工原料眾多、工藝繁雜的高科技產品，其生產環境對溫度、溼度、粉塵等都有很高的要求，如果沒有控制到位，電池品質將出現波動。更多新能源乾貨知識，在“優能工程師”，由易到難，由淺入深，全方位學習，維信館主。

2、導電性差、鋰離子擴散速度慢

高倍率充放電時，實際比容量低，這個問題是制約磷酸鐵鋰電池產業發展的一個難點。磷酸鐵鋰之所以這麼晚還沒有大範圍的應用，這是一個主要的問題。

3、材料方面的影響

磷酸鐵鋰正極本身電子導電性比較差，另外比較容易產生極化，降低容量的發揮；負極這塊主要是低溫充電，因為它會影響到安全性問題；電解液這一塊，可能低溫下黏度會增大，鋰離子遷移阻抗會增大；第四個就是粘結劑，現這個對電池的低溫效能影響也是比較大的。

脈衝電流可以加速電解液中電荷的運動而產生熱量，從而使LIBs快速升溫。使用低阻抗的電解液體系或成膜新增劑有利於形成緻密超薄高離子電導率的SEI膜，提高LiFePO4電極-電解液介面反應阻力，降低低溫導致的離子擴散減緩的負面影響。LiFePO4材料的改性主要有兩種方式：表面包覆與離子摻雜。表面包覆LiFePO4電極材料有利於提高電極材料的表面電導率，減小接觸電阻；而離子摻雜有利於在晶格結構中形成空位和變價，拓寬離子擴散通道，促進鋰離子和電子在材料中的遷移率。因此，基於上述分析，提高磷酸鐵鋰電池低溫效能的關鍵在於降低電池內部的阻抗。

磷酸鐵鋰的體積更大，能量密度更低一些，也就是說在相同的續航下，三元鋰的體積更小重量更輕。

但是磷酸鐵鋰的優勢是，耐高溫，性質穩定，而且成本相較於三元鋰更加便宜。