(原標題:針刺試驗引寧德時代比亞迪互撕:電池路線之爭風雲再起)
如今比亞迪刀片電池讓磷酸鐵鋰電池出現了拐點,未來動力電池的發展路線如何,只待更多的技術突破。
誰能想到,一根鋼針,引發了中國動力電池頭部企業的一場爭論。
日前,由比亞迪刀片電池的針刺試驗為開端,比亞迪以直播形式展現了刀片電池通過針刺試驗的安全性,而同為頭部企業的寧德時代則發出「有人將濫用測試的通過等同於電池安全」的回應。雙方的爭論開始,也隨即上升至技術路線。比亞迪3月最新發布的刀片電池展現了其回歸磷酸鐵鋰電池路線,而寧德時代則代表了目前主流的三元鋰電池路線。
在新能源汽車自燃等問題時有發生的背景之下,動力電池安全、熱失控問題也成為消費者關注的話題。有業內專家向新京報記者表示,磷酸鐵鋰電池在安全性方面相比三元鋰電池有優勢,比亞迪的刀片電池也證明了其安全性。但是電池的安全並非簡單的單體針刺測試就可以證明的,發生事故時的碰撞擠壓及各項問題遠比測試複雜得多。
一場上升至輿論的技術路線之爭,背後也絕非產品本身。汽車行業評論員田鯤指出,國內動力電池的新格局,正在演變為日韓三元鋰電池與比亞迪磷酸鐵鋰電池的對抗。而小小的針刺試驗,或將改變消費者對於動力電池的看法和發展風向。
針刺實驗引發的隔空較量
這場較量最早源於3月29日比亞迪刀片電池的發布會。在發布會上,比亞迪公開進行了一次針刺電池試驗,以測試其刀片電池的安全性。作為對比參加試驗的有三元鋰電池、塊狀磷酸鐵鋰電池、刀片電池,電池均為單體樣本。試驗結果顯示,三元鋰電池劇烈燃燒、表面溫度超過500度;塊狀磷酸鐵鋰電池無明火、有煙,表面溫度為200度-400度;刀片電池無明火、無煙,表面溫度為30度-60度。結果明顯。
隨後5月11日在寧德時代的業績說明會上,關於電池安全性檢測等問題,寧德時代董事長曾毓群明確表示,電池安全和電池的濫用測試是兩回事,有些人把濫用測試的通過等同於電池的安全。
5月11日,比亞迪汽車銷售公司副總經理李雲飛隨即在微博回應,「不服?!那也來扎一下吧!針刺是難度最大的,堪比登珠峰!」
兩大動力電池頭部企業的「互懟」 並非常事,也引發了網友們的「圍觀」。
5月22日,寧德時代官方微博發布的「電池包針刺測試」視頻顯示,在進行針刺實驗時,鋼針並沒有穿過電池包,而且還被電池外包裝的鋼板折斷了。
5月23日晚,寧德時代又放出第二條針刺試驗視頻。這一次,寧德時代對5系、8系三元電池模組進行針刺,均刺穿。結果表明電壓下降很少,也沒有引發短路。視頻配文稱,「寧德時代早在2017年就已掌握三元電芯通過針刺測試的技術,但是為什麼沒有推廣?通過針刺測試=電池安全嗎?」
5月24日,比亞迪汽車銷售公司副總經理李雲飛再次發博,「針斷了也好,真刺了也罷,但電池沒短路,其實針刺實驗就已然失敗了。」
就在寧德時代公布兩段視頻不久,有網友購買了寧德時代試驗視頻中的5系及8系三元鋰電池進行了針刺測試,結果兩次測試均發生了爆燃。同樣是寧德時代的電池,官方和非官方的「針刺測試」差距怎麼就這麼大?
5月25日,寧德時代再次發文,就備受外界關注的電池針刺測試再度回應,稱「從技術上說,電池包層面有更優化的安全解決方案,單體電池針刺測試的實際需求已不復存在。」
背後是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池技術路線之爭
至此,雙方的爭論暫歇,但行業內關於三元鋰電池和磷酸鐵鋰的爭論卻愈演愈烈。尤其對於寧德時代三元鋰電池的表現問題疑惑頗多,甚至不乏質疑。
對此,寧德時代在接受新京報記者採訪時,對兩次試驗進行解釋。「兩次針刺測試均是嚴格按照測試要求進行的,有人對於結果存在疑惑,是因為普通的三元電池過針刺測試容易發生大電流內短路,從而觸發熱失控,這確實是一個很大的挑戰。」
寧德時代方面表示,針刺試驗作為觸發電池短路導致熱失控的手段之一,在一般情況下,磷酸鐵鋰電池針刺短路,出現熱失控後只是冒煙,三元電池的熱失控表現激烈一些,會有明火。但寧德時代經過多年研發,已擁有獨創的「控短路」安全技術。該技術在即使有外部金屬異物插入電池內部的情況下(如針刺),也能保證不發生大電流內短路,從而不引發電池熱失控,自然就能通過針刺測試。發布視頻中的這個811三元產品就是採用了「控短路」安全技術,所以就能通過針刺測試。
這也正是業內關注的問題所在。有動力電池專家在接受採訪時表示,相較於磷酸鐵鋰電池,三元鋰電池的安全性更差,這是三元鋰電池天然劣勢所在。市場上已投入使用的三元鋰電池,有80%以上不能通過針刺測試。
「從技術上說,國外整車廠對於整車安全的共識已由單體安全轉向系統安全,電池的安全貫穿在電池的整個使用過程中,是一項系統工程,包括電池的單體設計、系統集成、動態監控和系統防護等。因此,我們把重點放在了電池的整體安全上,確保產品在生命周期的每一個階段都是安全的,從實際意義上真正提高電池的安全性能。」寧德時代表示。
針刺試驗意義何在?
這是否意味著針刺試驗無意義?
據工信部2018年1月發布的《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》的徵求意見稿中,推薦用針刺作為候選方法作為測試。
與此同時,2020年5月12日發布的《電動汽車用動力蓄電池安全要求》對熱擴散試驗給出了兩種觸發熱失控的推薦方法,就電池包或系統中的電池單體,一個是加熱觸發熱失控,另一個就是針刺觸發熱失控。這表明電池單體針刺試驗有存在的意義。
中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高曾表示,針刺測試是模擬熱失控誘因的一種方法,是非常有效也非常嚴酷的一種熱失控測試方法。所以,能否通過針刺測試,確實是考量電池是否安全的一個要素。
而針對此次雙方的技術爭論,比亞迪汽車銷售公司副總經理李雲飛在微博也回應稱,比亞迪並非針對友商,針刺試驗的核心目的就是為了電池短路,一邊觀察電池的熱失控情況及制定更好的安全防護策略。
三元鋰電池的能量密度高、低溫性能更好;磷酸鐵鋰電池則具有更好的化學穩定性,成本也更低,雙方在不同方面具備優勢。據2019年的動力電池裝機量數據顯示,三元鋰電池的裝機量仍達70%,是行業的主流。但必須承認的是,由於針刺標準的嚴苛性,三元鋰電池安全性難以保證。比亞迪的刀片電池在原有塊狀磷酸鐵鋰基礎上的性能提升,以及其優秀的安全表現,將成為三元鋰電池的一大競爭。
路線之爭能否助力行業發展?
不可否認的是,刀片電池作為新事物,正在加速著行業的變革。
比亞迪方面向新京報表示,高新技術的開發、應用,擴大整體行業的市場佔有率,是其目標。寧德時代方面也表示,有技術路線之爭的市場,才是健康的市場,競爭促進進步,封閉導致落後。
寧德時代認為,任何的技術路線都有各自的長處和短處,會有屬於自己的細分市場。「技術路線是市場和用戶的共同選擇,而汽車應用領域廣、應用場景多,對動力電池需求也是多元的,應用各種技術路線解決用戶應用通點,這是行業的共同使命。」
但在業內人士看來,就安全性問題而言,比亞迪顯然是勝出的。一位動力電池內部人士向新京報記者表示:「無論是針刺試驗的完整度還是實際結果來看,比亞迪刀片電池確實具有突破意義。」
寧德時代也面臨著壓力。今年拿下的國產特斯拉訂單並非三元鋰電池,而是磷酸鐵鋰電池,而特斯拉的三元鋰電池由韓國LG提供。
今年一季度,寧德時代從全球頭號動力電池供應商的位置上掉落,壓力隨之顯現。與此同時,由於鈷金屬在全球範圍內極具壟斷性,導致以鈷元素作為重要電極材料的動力電池開始了「無鈷化」發展方向,不僅是三元鋰電池開始走向「高鎳低鈷」,以前落在下風的磷酸鐵鋰電池也再次步入競爭舞臺。
競爭已經來臨,在這方面,任何一家企業都不能獨善其身。寧德時代也宣稱,其在布局下一代「無鈷」技術。如今比亞迪刀片電池讓磷酸鐵鋰電池出現了拐點,未來動力電池的發展路線如何,尚未可知,只待更多的技術突破。
新京報記者 魏帥 王琳琳
編輯 張冰 校對 陳荻雁