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两大动力锂电池巨头明枪“互怼”、到底孰是孰非?

钜大LARGE  |  点击量:941次  |  2020年06月10日  

我国动力锂电池两大龙头公司比亚迪和宁德时代,这对已经明争暗斗许久的对手,近期上演了一场“互怼”的精彩戏码。


问题的焦点在于“针刺电池”是否能验证电池安全。比亚迪力挺针刺测验,宁德时代则放出针刺视频并直怼“滥用测试”。


当前,新能源汽车市场常用电池分别为三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池,在国内,这两种电池分别由宁德时代和比亚迪主导。多位分析人士告诉e公司记者,针刺试验同时模拟了可以导致热失控的内短路和外短路两种过程。以此来看,宁德时代两次的针刺测试确实没有模拟出电池内部短路的情况,只是在演示如何防止外部碰撞等不利因素,确实有“偷换概念”的嫌疑。


但同时,多位业内人士也表示,磷酸铁锂和三元电池直接这么比较是不公平的,因为磷酸铁锂电材料本身热稳定性就好,但能量密度远远低于三元电池,二者的侧重点是不相同的。


比亚迪、宁德时代互怼


比亚迪与宁德时代本次互怼,源于三月底比亚迪刀片电池公布会上的针刺试验,针刺是一种传统的模拟电池内部短路的测试手段,通过一个金属针刺穿电池,模拟电池内部发生短路时的电池表现。


在现场播放的“针刺穿透测试”视频中,三元锂离子电池在针刺瞬间出现剧烈的温度变化,表面温度迅速超过500℃并开始剧烈燃烧,电池表面的鸡蛋被炸飞;传统磷酸铁锂块状电池无明火、有烟,表面温度达到200℃~400℃;“刀片电池”在穿透后无明火、无烟,电池表面温度仅有30℃-60℃左右。


在当时,比亚迪相关人员告诉e公司记者:“这个测试结果不仅显示出,比亚迪刀片电池在内部短路时也不会引起自燃。而且也意味着,当汽车遭受异物侵入,并伤及电池的时候,也不会发生爆炸现象,可以有效的保护车内人员的安全。”


比亚迪集团董事长兼总裁王传福在公布会上自信宣称,“刀片电池”将引领全球动力锂电池技术路线重回正道,把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”


王传福寄予厚望的刀片电池,宁德时代董事长曾毓群却表现得不以为然,称“刀片电池”是宁德时代四年前就进行的结构创新的一种。


五月十一日,曾毓群在宁德时代2019年度业绩网上说明会时如此回应:目前据报道的刀片电池是我们2016年量产的CTP结构创新概念中的一种,我们已经选择并量产CTP结构创新里最优的几种,比如CTP-0、CTP-1、CTP-2。


关于针刺测试,曾毓群更是直怼道:“电池的安全和电池的滥用测试是两回事,但有些人把滥用测试的通过等同于电池的安全”。


“在锂电子电池的历史中,索尼电池在2005年的时候是可以通过所有滥用测试的,但是索尼的锂离子电池在2005年经历了锂离子电池历史上最大的市场安全召回事件,从此索尼电池一蹶不振、黯然离场。”曾毓群说,“我们关注要关注真正的市场安全,我们的设计、生产、检测等安全措施都要集中在市场的汽车碰撞、汽车充电、汽车进水、汽车结露、电池包设计、电芯设计制造等全场景、全周期、全方位、全系统安全。”


宁德时代公布会结束的当晚,比亚迪汽车销售公司副总经理李云飞在微博直接“反击”:“不服?!那也来扎一下吧!针刺是难度最大的,堪比登珠峰!珠峰都登得了,其他峰肯定都登遍了!”


五月二十二日,宁德时代真的“来扎了一下”。宁德时代公布的视频显示,在进行针刺实验时,钢针并没有穿过电池包,而且还被电池外包装的钢板折断了。宁德时代称,宁德时代的三元电池包,钢针根本刺不穿。


但视频发出后,也引起了部分网友的不满,针刺试验的目的是让针贯穿极板,以便使电池短路,以便观察电池的热失控情况。测试的对象应该是电池的电芯,而非外部包裹的电池包,有人认为宁德时代偷换概念。


(图片来源:宁德时代微博)


在网友的质疑下,五月二十三日,宁德时代又公布了一则新视频,对宁德时代5系三元电芯、某款8系三元电池均做了针刺测试,测试结果良好,未出现明火和高温。


同时,宁德时代还在视频中晒出文件,宁德时代让三元电芯通过针刺测试的技术,在2017年通过德国的测试认证。宁德时代还特别提到,“(针刺穿透后)电池温度35.1度,鸡蛋肯定烤不熟”。比亚迪之前的测试,以鸡蛋是否被烤熟做参照物,网友称,宁德时代这样的说法就是在“反讽”比亚迪。


五月二十四日,比亚迪汽车销售公司副总经理李云飞在微博继续回应称,针刺实验的核心目的就是要让电池短路,以便观察电池的热失控情况及制定更好的安全防护策略。但电池没短路,其实针刺实验就已然失败了。针刺让电池不短路,实现的方式有很多种,很多家电池公司都已掌握该技术。刀片电池针刺实验视频能看出,刀片电池是短路了的,但它很安全。


从他的回应来看,言下之意就是宁德时代的针刺测试视频并没有让电池短路,是个“假”针刺实验。


几次“隔空博弈”之后,五月二十五日,宁德时代再次发文,就备受外界关注的电池针刺测试再度回应,认为针刺是否通过已不重要,关键要看单体热失控后,系统是否可以控制热失控的蔓延。此外,国家已经把针刺测试从安全标准中去除。宁德时代相关人士也表示针刺单体电芯就类似于点火测试汽油、柴油的易燃性,完全忽略油箱的保护用途。


到底孰是孰非


五月十二日,工信部组织制定的《电动汽车安全要求》、《电动客车安全要求》和《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制性国家标准,强化了电池系统热安全,要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。


目前,导致热失控的诱因重要有两种,一是机械电气诱因(针刺、碰撞等事故导致),二是电化学诱因(过充、快充、自发性短路等),电池单体热失控之后传递给相邻单体,随后大面积蔓延,最终导致安全事故的发生。


实际上,当钢针刺入时,钢针供应了电池内部短路的通路,电池的电能转化为热能,并存储在电池内部,短路造成短时间内能量的集中爆发和释放。也就是说,针刺试验同时模拟了可以导致热失控的内短路和外短路两种过程。


多位分析人士告诉e公司记者,以此来看,宁德时代两次的针刺测试确实没有模拟出电池内部短路的情况,只是在演示如何防止外部碰撞等不利因素,确实有“偷换概念”的嫌疑。但同时,多位业内人士也表示,磷酸铁锂和三元电池直接这么比较是不公平的,因为磷酸铁锂电材料本身热稳定性就好,但能量密度低于三元电池,二者的侧重点是不相同的。


在过去的十年,动力锂电池经历了磷酸铁锂和三元锂离子电池主导的两个时代。比亚迪主导的磷酸铁锂离子电池因为较低的能量密度,逐渐之被宁德时代主导的三元电池反超,让三元锂离子电池成为新能源乘用车市场的主流。2019年,宁德时代的电池装车量达到了31.46GWh,而比亚迪只有10.75GWh。2019年工信部公布的新能源车型有效目录共4600余款车型,其中由宁德时代配套动力锂电池的有1900余款车型,占比约41.5%


研究机构EVTank最新的数据显示,2017年,国内磷酸铁锂离子电池与三元锂离子电池的装机量占比分别是49.61%和44.69%。随后几年,三元电池市场份额一路攀升,磷酸铁锂则相应下降。今年1-四月,国内三元锂离子电池装机量占比升至72.87%,而磷酸铁锂离子电池的装机量进一步跌至22.93%,锰酸锂离子电池(LMO)以及其他电池加起来占的比例不足5%。


中科院院士欧阳明高近日介绍,目前电池的发展方向有三种:“第一种,电池材料和电化学体系的创新,例如,从有机、可燃的电解液发展为无机、不可燃的固态电解质。第二种,智能化方向,比方说智能制造、智能控制、自动回收等,充分利用信息和人工智能技术,发展智慧电池。第三种,在设计和产品工程进行创新,比亚迪的刀片电池就属于该范畴的。”


而三元电池的创新方向则重要为第一种,宁德时代与特斯拉均表态的“无钴电池”就是其中的发展方向。但是,多位业内人士均告诉e公司记者,“无钴电池”的技术虽然已经出现,但在今年量产并不现实,搭载磷酸铁锂离子电池是电动汽车降成本的最直接办法。据此前证券时报e公司记者的了解,宁德时代今年下半年将开始向特斯拉供应电池,供货不限于磷酸铁锂或者三元电池。


董事长亲自上阵!两大电池巨头明枪“互怼”,宁德时代:刀片电池结构我们2016年就有!比亚迪:你针刺试验有问题


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