一根鋼針引發(fā)的動力電池“血案”

馬冬

“不服？！那也來扎一下吧！針刺是難度最大的，堪比登珠峰！珠峰都登得了，其他峰肯定都登遍了！”比亞迪汽車銷售公司副總經(jīng)理李云飛在微博道。

果然，數(shù)天后，寧德時代真的“扎”了比亞迪一下，接連公布兩段針刺測試視頻，并以此證實其三元鋰電池同樣未出現(xiàn)明火和高溫。

……

經(jīng)過數(shù)輪較量，至此，一個不為多數(shù)人所熟知的領域被擺到了大眾面前，并且口水戰(zhàn)不斷。而這場攻守戰(zhàn)最核心且最與消費者相關的內容只有一個—安全。

緣起刀片，“針”鋒相對

2020年3月29日，比亞迪首次對外公布了“刀片電池”順利通過“針刺試驗”的完整測試視頻。針刺實驗是模擬電池內部短路的測試手段，簡單來說，就是通過一根鋼針刺穿電池，模擬電池短路時的表現(xiàn)。

當時，比亞迪選擇時下常見的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池與刀片電池同時來做針刺測試，進而進行對比。

結果顯示：

三元鋰電池在被針刺穿的瞬間爆炸，劇烈燃燒，表面溫度超過500攝氏度，電池表面的雞蛋被炸飛;

磷酸鐵鋰電池則表現(xiàn)為無明火但有煙，表面溫度200-400攝氏度，電池表面的雞蛋被烤焦;

比亞迪“刀片電池”既無明火也無煙，表面溫度保持在30-60攝氏度，電池表面的雞蛋無變化。

這次實驗，比亞迪從某個方面說明了刀片電池的安全性。

本來比亞迪在發(fā)布會公布測試的目的是為了證明其刀片電池的安全性，除了讓消費者看到實力之外，并沒有引起行業(yè)的關注。但老對頭寧德時代似乎時刻在關注著比亞迪的動向。

比亞迪公布測試結果之后的2個月，寧德時代董事長在某業(yè)績說明會上，面對投資人關于比亞迪刀片電池的提問時說道：“電池的安全和電池的濫用測試是兩回事，但有些人把濫用測試的通過等同于電池的安全。”

“有些人”一詞直指比亞迪，“濫用”更是戳到了比亞迪最敏感的神經(jīng)。

口水戰(zhàn)自此拉開序幕。

寧德時代董事長表完態(tài)的當天，比亞迪汽車銷售公司副總經(jīng)理李云飛就在微博嗆聲：“不服？！那也來扎一下吧！針刺是難度最大的，堪比登珠峰！”

也正是從這個時候起，一個刀片，一根鋼針，引發(fā)了中國動力電池頭部企業(yè)的一場爭論。

隨后，寧德時代官方微博發(fā)布的“電池包針刺測試”視頻顯示，在進行針刺實驗時，鋼針并沒有穿過電池包，而且還被電池外包裝的鋼板折斷了。

緊接著，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系三元鋰電池模組進行針刺，均刺穿。結果表明電壓下降很少，也沒有引發(fā)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，但是為什么沒有推廣？通過針刺測試=電池安全嗎？”

當然，比亞迪也不會示弱，比亞迪汽車銷售公司副總經(jīng)理李云飛再次發(fā)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?！?p>

……

隨著幾番爭論，雙方火氣漸漸降了下來，但是，一塊電池為什么會引起如此大的波浪，還要從電池行業(yè)里積攢下來的“痛”與“癢”說起。

魚和熊掌，兼得？

很多人不知道，在過去一段時間里，動力電池經(jīng)歷了磷酸鐵鋰和三元鋰電池主導的兩個時代。

2016年比亞迪還是市場老大，但寧德時代2017年新增客戶119個，出貨量達到11.84GWH，全球市場占有率第一，達到17%，在中國市場達到了27%的市場份額，完成了逆襲。而2018年一季度的銷量達到了2.2GWH，國內市場的占有率提升至50%。

寧德時代作為專業(yè)化代表，是現(xiàn)在的市場老大，比亞迪作為曾經(jīng)的老大，注定彼此要有一戰(zhàn)。

在傳統(tǒng)燃油汽車領域無法突破的狀況下，新能源汽車就是新燃起的希望。兩家爭論的點也在于此。

新能源汽車的核心部件是動力電池，和燃油汽車的發(fā)動機地位一樣，正是這個原因，讓行業(yè)競爭也變得激烈了起來。中國的第一代動力電池是鎳氫電池和錳酸鋰電池;第二代是磷酸鐵鋰電池，并且通過它實現(xiàn)了新能源汽車產(chǎn)銷量世界第一。

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(wěn)定性，成本也更低，雙方在不同方面具備優(yōu)勢。據(jù)2019年的動力電池裝機量數(shù)據(jù)顯示，三元鋰電池的裝機量仍達70%，是行業(yè)的主流。

但必須承認一點，由于針刺標準的嚴苛性，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(yōu)秀的安全表現(xiàn)，將成為三元鋰電池領域的一大巨頭。

值得注意的是，近幾年來電動車起火自燃事故的頻發(fā)，也為行業(yè)敲響了警鐘。業(yè)內擔憂，這是過度追求高能量密度所帶來的后果。

安全事故是新能源汽車發(fā)展的致命隱患，而新能源安全事故的本質，是電池熱失控。

導致熱失控的誘因主要有兩種，一是機械電氣誘因（針刺、碰撞等事故導致），二是電化學誘因（過充、快充、自發(fā)性短路等），電池單體熱失控之后傳遞給相鄰單體，隨后大面積蔓延，最終導致安全事故的發(fā)生。

從三元鋰電池的發(fā)展趨勢來看，電池能量密度會繼續(xù)提高，體積和能量都提升是不可逆轉的趨勢。而在這種情況下，對安全防控的技術要求會越來越高。

“正是對電池能量密度不切實際的追求，徹底帶偏了動力電池行業(yè)的發(fā)展路線，并且讓新能源乘用車的安全口碑付出了極其慘重的代價?！北葋喌蟿?chuàng)始人王傳福說。

與三元鋰電池相比，磷酸鐵鋰的材料熱穩(wěn)定性有著明顯的優(yōu)勢。刀片電池正是磷酸鐵鋰電池的一種，這也是王傳福喊出“刀片電池讓電池技術回歸正道”的底氣所在。

有分析師表示，“只用強調單體電池針刺已經(jīng)被國家強檢取消了，自己pack（電池組）是安全的就行了。特斯拉NCA電芯安全性更差，但整車安全性也不低?！睒I(yè)內多位人士也認為，從材料來講，三元鋰電池本就不易通過單體針刺測試，但動力電池的安全性測試包括多個層面，單體針刺測試不通過，不代表整體電池系統(tǒng)安全不達標。

形象點說，比亞迪磷酸鐵鋰刀片電池的“魚”是電芯材料的穩(wěn)定，而寧德時代的“熊掌”是電池包技術的安全性。雖然魚和熊掌不可兼得，但是行業(yè)都在盡力往兼得的方向在走。

“電動汽車安全是個系統(tǒng)工程，當然電芯越安全越好，最好是像石頭一樣穩(wěn)定。但是電池畢竟是能量的載體，絕對的安全如果可能（實現(xiàn)），也意味著極高的代價。沒人敢保證，能通過針刺測試的鐵鋰電池就不著火，實際上鐵鋰著火的案例之前太多了?！狈涑材茉纯偛迷@樣表示。

不可否認的是，對于針刺測試的作用，行業(yè)依然是肯定的，因為電池安全事故就是發(fā)生熱失控，針刺實驗就是來模擬這些熱失控誘因的其中一種方法，并且是非常有效也非常嚴酷的方法。

清華大學汽車工程開發(fā)研究院常務副院長、汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室副主任宋健認為，“沒有一家企業(yè)可以保證，電池包發(fā)生碰撞的時候不會破，穿刺實驗相當于模擬高強度撞擊后有異物擠壓進來的情況，同樣，現(xiàn)在很多電池也很難經(jīng)過振動測試?！?/p>

比亞迪與寧德時代的“針”鋒相對，最終很難有個定論，但從雙方的理論中也能窺見動力電池領域的“疑難雜癥”。

誰能平白無“鈷”？

中國第一代動力電池是鎳氫電池和錳酸鋰電池;第二代是磷酸鐵鋰電池，并且通過這個產(chǎn)品實現(xiàn)了新能源汽車產(chǎn)銷量世界第一。

通過比亞迪與寧德時代的口水戰(zhàn)，以及動力電池的技術迭代可以看出，這是一個不斷更新，不斷進化的行業(yè)。也就是說，并不是靠一招鮮就能吃遍天或者靠一個產(chǎn)品就能站穩(wěn)行業(yè)地位。

動力電池行業(yè)是一個以技術驅動為核心，資本密集，以規(guī)模取勝的行業(yè)，動力電池行業(yè)將在技術研發(fā)能力、商業(yè)模式、成本等等方面展開競爭。

從比亞迪的商業(yè)模式來看，是布局整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈。動力電池的生產(chǎn)主要是自用，順帶賣一點，這只是比亞迪多元化業(yè)務中的一部分。

這個模式的優(yōu)勢是成本更低，利潤更高，因為產(chǎn)業(yè)鏈上各個環(huán)節(jié)的利潤都能吃掉。但劣勢是必然面臨汽車廠、動力電池廠的競爭，多面受敵。

再看寧德時代，專攻汽車電池，不做整車，最大化發(fā)揮優(yōu)勢，所以很多汽車廠家都選擇了寧德時代，寧德時代也因此在2017年超越比亞迪坐上了頭把交椅。

有人說，這可能是寧德時代戰(zhàn)略選擇的成功，比亞迪戰(zhàn)略選擇的失敗。但這個結論下得太早，行業(yè)變化太大，未來還是個未知數(shù)。

因為，當比亞迪和寧德時代口水戰(zhàn)火降熄的時候，一匹黑馬平白無“鈷”地殺了出來。

蜂巢能源總裁楊紅新表示，公司正式對外發(fā)布2款零鈷電芯，分別是115Ah容量無鈷電芯和L6薄片無鈷長電芯。這2款無鈷電池是通過單晶無鈷材料技術、疊片電芯設計技術、矩陣PACK設計技術和車規(guī)級AI制造等材料、工藝、設計及制造多個環(huán)節(jié)密切配合才誕生的。可見，無鈷電池真的來了，卻不是來自全球電池巨頭寧德時代或者比亞迪。

現(xiàn)有的三元鋰離子電池中，正極材料的成本占比約為30%至45%，其中，鈷占有一定比重。眾所周知，鈷產(chǎn)量少，價格貴，所以大勢所趨，越來越多企業(yè)開始研究無鈷技術。

早些時候，寧德時代首次提出“無鈷”電池，一時引來無數(shù)關注，寧德時代董事長在2019年度業(yè)績網(wǎng)上說明會上回復投資者稱，公司有自己的“無鈷”電池技術儲備，目前研發(fā)進展順利，正在想辦法完善供應鏈。值得注意的是，所謂的無鈷電池還在研發(fā)過程中，尚不能量產(chǎn)投入市場。

在此前汽車市場行情相對低迷的背景下，無鈷電池的市場巨大，這也就意味著誰率先實現(xiàn)無鈷電池的量產(chǎn)，誰就會成為這個市場的龍頭。