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弗迪电池CTO孙华军:“死磕”磷酸铁锂路线的20年
发布时间:2026-01-13

  近日,弗迪电池CTO孙华军受邀接受《21汽车·一见Auto》访谈,就电池研发路线、刀片电池以及未来迭代方向与媒体记者展开深度对话。

  2026年第一个工作日,全球汽车行业的头条属于比亚迪,在刚刚过去的一年,比亚迪的纯电动汽车销量登顶全球,其2025年纯电汽车销量达到225.67万辆,同比增长27.86%。

  从2019年被反超到2025年重夺王座,比亚迪用了六年。但在长跑背后,故事的起点始于23年前的一场技术路线的漫长跋涉。

  登顶的基石,正是一种曾被广泛认为不适合电动汽车的电池材料——磷酸铁锂(LFP)。它曾被主流电动车行业视为一条“笨路”,能量密度是硬伤。

  如今,它因比亚迪的刀片电池而重生,成为全球汽车行业无法绕过的技术路线。

  布局

  确定磷酸铁锂研发路线

  2002年,比亚迪董事长王传福拍板了磷酸铁锂研发路线并始终参与在一线。而孙华军自2000年从复旦大学化学系毕业后加入比亚迪,一路见证了比亚迪动力电池业务的成长。

  孙华军说,当时行业主流路线有三条:手机电池采用的、能量密度高的钴酸锂;安全性较好的锰酸锂;以及能量密度最低、但热稳定性最好的磷酸铁锂。

  当时,全球头部电池企业的技术重心集中在消费电子领域成熟的钴酸锂路线上,而磷酸铁锂由于能量密度偏低,在乘用车领域几乎无人问津。

  “王传福总当时主要的考虑因素是安全。”孙华军告诉记者,比亚迪对锂电安全的风险认知始于手机电池时代。2006年前后,部分国际品牌因电池过热引发的全球大规模召回事件,给整个行业上了一课。“更何况电池做大后,又在交通工具里面使用。”孙华军说。

  更深层的考量是资源自主、原材料成本稳定。“(三元电池的)钴和镍,这些资源在中国很少,这都会有被卡脖子的风险。”王传福曾如此解释。而磷酸铁锂所需的磷、铁,中国储备丰富。

  于是,比亚迪开始了漫长的探索:2008年,全球首款插电混动车型F3DM搭载了自研的磷酸铁锂电池,此后的e6、秦EV、唐DM等主力车型,也以此为根基,比如比亚迪e6的续航能达到300公里左右。

  专注

  打磨磷酸铁锂电池产品

  2017-2019年,叠加新能源补贴政策退坡等因素的影响,新能源汽车市场遇冷,续航成为核心痛点。

  高能量密度的三元锂电池成为市场上的主角。根据中国汽车动力电池产业创新联盟的数据,2018年全年三元电池累计销售34.5GWh,占总销量比55.4%;对比之下,磷酸铁锂电池累计销售24.4GWh。那时,诸多新势力的旗舰车型纷纷搭载三元锂电池,以续航数字争夺市场。

  市场压力下,比亚迪内部也有了短暂地动摇。

  孙华军说,我们也在三元电池上投入过研发,但团队对三元电池的安全风险始终存在忧虑,他们担心在实际复杂的用车工况下,安全性是否真的足够到位。

  比亚迪亦经历了王传福后来所说的“至暗时刻”:“2019年是比亚迪最艰难的一年,当时只有一个目标,就是活下去。”

  在行业普遍收缩、预期悲观之际,比亚迪做出了两个关键抉择:

  一是将战略重心从商用车转到乘用车,重金引入顶级设计力量;二是在技术路线上,顶着压力持续打磨当时已被边缘化的磷酸铁锂电池。

  创新

  打破磷酸铁锂性能瓶颈

  这次被比亚迪内部称为“青海会议”的讨论,让动摇的团队重拾信心,并为“刀片电池”的诞生按下启动键。

  孙华军说,争论的焦点是磷酸铁锂如何实现600公里的长续航。电池团队转换了思路:不再只盯着能量密度,而是计算电池包的空间利用率。他们发现,过去平台电池包不规则,空间利用率只有约40%,仅能实现约400公里续航。而新平台的电池包是规整的扁平形状。

  王传福当时打了一个比喻,“一根筷子容易折,一把筷子折不断。”把电芯做成长条状,紧密排列成“刀片”,就能在有限空间内塞进更多电量。“如果把电芯拉长,紧密地排在一起,一算,空间利用率就可以超过60%。”孙华军回忆。

  将构想变为现实是更艰难的工程爬坡。近一米长的超薄“刀片”电芯,面临叠片精度、极片裁切、超薄长铝壳制造三大天堑。“刀片电池的结构对我们来说是全新的挑战。”孙华军说。

  电池团队为此重构了制造体系。例如,为解决裁切毛刺可能刺穿隔膜引发短路的问题,他们开发了特制的超长切刀。

  2020年,“刀片电池”横空出世。发布会上,王传福亲自展示了针刺测试视频,以最直观的方式向市场宣告了其超越三元电池的极致安全。同年,全新外观、首款搭载刀片电池的旗舰轿车汉上市。

  刀片电池的成功,为比亚迪后续全面爆发的产品攻势奠定了基石。2020年下半年开始,比亚迪销量开始回暖,当年新能源汽车销量达到19万辆。

  2021年,比亚迪乘胜追击,推出搭载第四代DM技术的秦Plus和宋Plus等车型,精准切入家用市场,凭借刀片电池带来的安全与成本优势,开始助推销量回升。2021年,比亚迪新能源汽车销量超60万辆。

  在供应链危机时,讲究垂直整合的比亚迪优势更为突出。2021-2022年,当全球车企深陷“缺芯少电”困境时,产业链成为了比亚迪最深的“护城河”,也赢得了继续腾飞的窗口期。

  坚守

  持续探索磷酸铁锂技术

  过去20年,比亚迪是对磷酸铁锂路线最坚定、敢于大手笔投入研发的车企。目前,比亚迪动力电池研发团队约1万人,这使得比亚迪在电动化时代赢下一局。

  进入2025年,全行业竞逐超充与固态电池新风口,竞争焦点已经转向补能效率和700公里以上的更长续航。

  比亚迪的路径还是遵循从实验室验证到中试,再到量产爬坡的严谨工程节奏。2025年,比亚迪推出“5分钟补能400公里”的兆瓦闪充电池。

  但磷酸铁锂电池依旧是比亚迪的主线。孙华军透露,未来仍会加大磷酸铁锂的研发投入,安全始终是比亚迪首要考量因素。

  “工程师可以试错,实验即使失败也是一个结论,能证明某条路走不通。但技术管理者必须要有强烈的风险意识,因为电池就像一个‘六边形战士’,需要在成本、充电速度、寿命、安全、能量密度等多方面取得平衡。”孙华军如是说。

  媒体访谈|Q&A

  选择磷酸铁锂

  藏着比亚迪的“第一性原理”

  市面其他电池路线还有哪些,磷酸铁锂的能量密度比较低,你们是怎么考虑的?

  孙华军:当时市面路线有好几个,比如有没有可能直接用手机电池的路线?钴酸锂的能量密度相对比较高。第二个是安全性好一点的锰酸锂,我们也做了很多尝试。

  磷酸铁锂也是非常好的技术路线,因为它安全。首先就是安全,但能量密度很低,这点我们非常清楚。所以在车里使用,如果不解决能量密度问题,可能并不能完全成功。

  从2005年比亚迪第一款磷酸铁锂动力电池面世,到2008年推出F3DM,搭载磷酸铁锂的新能源汽车首次进入消费市场,这三年你们主要在解决磷酸铁锂什么问题?

  孙华军:当时我们已经尝试这种叠片的工艺方式。由于电池要做大,电池做大后在电极生产工艺的稳定性和一致性上面临很多挑战。因为要用于车辆,所以我们当时也在思考动力电池的一致性如何实现。这些都是在那几年摸索的。

  我们坚持磷酸铁锂路线,骨子里是因为相信能量密度只是个技术问题,总能找到办法解决。这也是我们觉得工程师的使命就是把这个问题解决掉。

  比亚迪为什么在国内研发空白期选择走磷酸铁锂路线

  孙华军:当时我们看到了安全性的方向。但是,我们的确做了很多工作,就像你刚才提到的自己动手。这里面很大的一个问题,其实是基于当时国内和我们公司的资本以及劳动力结构下的生产体系重构。所以它不是一个简单的替代或模仿,而是创新,而且是从第一性原理出发的。

  所以当时我们开创了比亚迪的生产模式,也符合当时中国的生产环境。就是将流程分解之后,让人工高效地结合,然后分解成一个个标准化的工作流程。

  青海会议:

  破解续航、成本和安全的“三角难题”

  在2018和2019年,比亚迪的生产的三元电池就超过了磷酸铁锂。关于坚持磷酸铁锂路线,在哪次关键节点你们达成了共识?

  孙华军:其实真正最终达成共识是在2018年那一次青海的会议。我们整个核心团队都在现场,王传福总、廉玉波总,还有电池团队的主要成员一起讨论到底该定哪个方向。

  一方面,当时我们正在规划新一代的电动车平台,这是一个非常重要的节点。真正的纯电平台该怎么设计?怎么实现平台化?这应该是我们的第一个纯电平台,也就是后来2020年上市的汉。但在2018、2019年设计阶段,我们就在讨论:全新的纯电平台到底该用三元电池还是磷酸铁锂?该选用什么样的电池?

  团队内部最后是如何达成共识的?

  孙华军:王总的指示非常明确。他始终强调,我们坚持的大方向一定是正确的,安全和成本这两点根本没问题。这跟公司的“三大绿色梦想”也完全契合,其中就包括储能。这个方向,他一直在向我们灌输,一直在强调,从来没有错。

  传统的电芯结构其实是卷绕式的,要改成刀片形态,你们最初面临的最大技术障碍是什么?

  孙华军:刀片电池的结构对我们来说是全新的挑战。在电芯层面,首先是叠片精度问题。正负极之间间隙不能太大,否则影响容量和边缘对齐;也不能太小,否则精度不够可能引发安全问题。其次,尺寸大幅增加后,极片需要做得更宽。而当时国内没有这么宽的涂布和辊压设备。极片长度接近一米,传统分切工艺无法适用,而叠片工艺要求四边全部裁切,毛刺控制成为巨大挑战,锂电池最怕毛刺,一旦刺穿隔膜可能导致自放电、短板效应,甚至热失控。

  结构件也是难点。传统铝壳通过拉伸或挤压成型,壁厚较厚;而刀片电池的外壳厚度仅0.3毫米,又长又薄,传统工艺完全无法满足。

  刚才提到毛刺问题,刀片电池发布时王传福曾重点介绍针刺实验。你们最初是如何解决毛刺以确保安全的?

  孙华军:毛刺问题我们尝试了很多方案。传统分切工艺是上下切刀,相对成熟,但刀片电池每一层极片有四条边,传统方式不适用。我们曾研究用激光切割,但后来没有成功。最终,我们自主研发了一把一米多长的切刀,在刀刃角度、厚度、材质以及整把刀的直线度上,进行了大量实验与验证,通过不断优化才把这个问题解决掉。

  未来

  仍会加大磷酸铁锂的投入

  未来刀片电池迭代的方向在哪?

  孙华军:目前充电速度不够快,这是个实实在在的痛点。所以未来提升充电速度一定是个大方向。包括北方低温等问题,也是需要解决的。兆瓦闪充技术,其实就是从这些痛点出发,重新进行架构设计的平台化产品。

  明年7月,新国标就要来了,无疑会推高全行业的安全技术门槛。比亚迪刀片电池已率先通过认证,这将在未来1-2年内为行业竞争格局带来什么具体影响?

  孙华军:新国标在很多关键指标上都做了提升。比如我们能看到,早期的上一版国标,主要是要求电池发生热安全事故时,要给乘客留出5分钟的逃生时间。

  而新国标则更加完善,更从市场和消费者安全的角度出发,提出了更高的要求:当电池发生热失控时,不能起火,烟气也不能进入乘员舱。这些都是非常好的安全方向。

  当然,每个企业对安全的理解和自身标准也会有所不同。以我们自己的企业标准为例,就包含了要求电池必须通过针刺测试。这实际上是从电池的“本征安全”这一根本角度出发的。

  这样看磷酸铁锂电池的占比会更高吗?

  孙华军:未来我们仍会加大磷酸铁锂的研发投入,安全始终是第一位的。

  从安全的角度来说,你看到我们的标准也在不停地升级,因为更大的车辆保有量必然带来更复杂的工况覆盖。现在我们的要求是,哪怕一个电芯出问题,也不能起火,核心还是从电芯本身的安全出发,所以我们持续在做本征安全的提升和品质管控的加强。

  但车是运动的,总会遇到各种不可预知的极端工况。所以在安全上,我们还得进一步延伸,就算在相对极端的情况下,电池也必须是安全的。这也是行业现在的一个共识。在新的国标基础上,我们还会在电池安全方向上投入更多工作,持续去提升。

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