今年3月,國(guó)內(nèi)主要?jiǎng)恿﹄姵毓?yīng)商之一比亞迪高調(diào)推出刀片電池,消息如“重磅炸彈”般激起行業(yè)千層浪。比亞迪董事長(zhǎng)王傳福在發(fā)布會(huì)上對(duì)刀片電池“糾偏”行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的定位,更賦予了刀片電池“拯救”新能源汽車行業(yè)的重要意義。
之所以引起行業(yè)巨大反響,是因?yàn)榈镀姵卦诎踩院腕w積能量密度上取得的突破。輕松通過針刺測(cè)試、單位體積能量密度提升50%,這為當(dāng)前新能源汽車行業(yè)解決動(dòng)力電池安全性和高比能難以兩全的困局,提供了很好的解決方案。
作為能夠突破現(xiàn)有技術(shù)局限的創(chuàng)新產(chǎn)品,該電池不僅讓資本市場(chǎng)聞“刀”而動(dòng),即將上市的比亞迪漢EV也在短時(shí)間內(nèi)收獲了大批訂單。
刀片電池的面世給業(yè)界帶來希望,它是撬動(dòng)行業(yè)變革的杠桿嗎?比亞迪能否從此獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷?
撕掉新能源汽車“自燃”標(biāo)簽
過去數(shù)年里,頻發(fā)的電動(dòng)汽車自燃事件刺激著消費(fèi)者和生產(chǎn)廠商的神經(jīng)。這些事故背后的原因均指向動(dòng)力電池的安全性,過度追求三元鋰電池的高能量密度成為眾矢之的。
多年來,比亞迪一直致力于電池安全方面的創(chuàng)新,在業(yè)界和市場(chǎng)上有著較好的口碑。3月29日,王傳福在刀片電池發(fā)布會(huì)上曾表示:“‘刀片電池’將把‘自燃’這個(gè)詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉。”
刀片電池是比亞迪最新研發(fā)的超級(jí)磷酸鐵鋰電池,比亞迪將電芯做成了“刀片”形狀,“刀片”的長(zhǎng)度可以根據(jù)電池包的尺寸進(jìn)行定制,最長(zhǎng)可以做到2米多。這讓刀片電池在成組時(shí)可以跳過“模組”,直接組成電池包。
刀片電池的安全性強(qiáng)在哪?比亞迪相關(guān)負(fù)責(zé)人接受中國(guó)城市報(bào)記者采訪時(shí)稱,該電池主要通過全方位高溫“陶瓷電池”技術(shù)來提供安全保障。
“我們?cè)诟唢L(fēng)險(xiǎn)安全位點(diǎn)全面使用耐高溫和具有優(yōu)異絕緣性能的高溫陶瓷涂層,如極耳陶瓷、陶瓷極柱等應(yīng)用,讓比亞迪刀片電池的安全性能得到極大提升。”上述負(fù)責(zé)人稱,“安全性能大幅度提升讓比亞迪更有信心進(jìn)行針刺測(cè)試。在比亞迪內(nèi)部對(duì)刀片電池的多次針刺測(cè)試中,刀片電池的安全性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)預(yù)期。”
除了高安全的特點(diǎn)外,刀片電池還具有其他較強(qiáng)性能。此前,比亞迪關(guān)聯(lián)企業(yè)弗迪電池副總經(jīng)理孫華軍表示,針對(duì)北方冬天的低溫環(huán)境,刀片電池配備了特殊的保溫材料,其耐低溫性也將進(jìn)一步強(qiáng)化。孫華軍介紹,正常情況下搭載刀片電池的比亞迪車型,在零下十度以下仍能放出常溫下90%的電,放電功率與三元鋰電池基本持平。
此外,刀片電池還能在33分鐘內(nèi)將電量從10%充到80%、支持電動(dòng)汽車百公里加速達(dá)到3.9秒、循環(huán)充放電超3000次、 可保證電動(dòng)汽車行駛120萬(wàn)公里。
不僅國(guó)內(nèi)品牌關(guān)注,一些國(guó)際品牌也對(duì)比亞迪電池敞開了大門。去年6月,豐田宣布將從比亞迪采購(gòu)電池,以保證動(dòng)力電池的供應(yīng)。隨后的7月19日,豐田又與比亞迪成立合資公司,共同開發(fā)轎車和低底盤SUV的純電動(dòng)車型,以及上述產(chǎn)品所需的動(dòng)力電池。據(jù)悉,這些車型均會(huì)使用豐田品牌,并計(jì)劃于2025年之前投放中國(guó)市場(chǎng)。有業(yè)內(nèi)人士分析,該系列電動(dòng)車很有可能搭載比亞迪刀片電池。
對(duì)于比亞迪電池業(yè)務(wù)來講,產(chǎn)品進(jìn)入全球第一梯隊(duì)主機(jī)廠是邁出具有里程碑意義的步伐。在此背景下,比亞迪電池的拆分上市也已提上日程。王傳福此前多次透露,將在合適的時(shí)候進(jìn)行比亞迪電池的IPO。而比亞迪的電池業(yè)務(wù)也正從比亞迪集團(tuán)公司剝離出來,形成單獨(dú)進(jìn)行財(cái)務(wù)核算的獨(dú)立公司,電池板塊預(yù)計(jì)將于2022年左右獨(dú)立上市。
多數(shù)動(dòng)力電池難以通過針刺穿透測(cè)試
在動(dòng)力電池行業(yè),為了提高電池安全性,多年來,行業(yè)及企業(yè)針對(duì)動(dòng)力電池的測(cè)試陸續(xù)制定了超過300多套方法。
在眾多測(cè)試中,針刺測(cè)試是行業(yè)公認(rèn)最難通過的測(cè)試,處于測(cè)試金字塔塔尖的位置。“特別是針刺穿透測(cè)試,目前還沒有一款三元鋰電池能夠通過測(cè)試,所以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)只能暫時(shí)把針刺測(cè)試作為一種非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),不做強(qiáng)制要求。”比亞迪相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,過去,大多數(shù)企業(yè)的做法是征服不了就先繞過去,但這并不代表問題不存在。
解決問題的關(guān)鍵就是通過針刺穿透測(cè)試。面對(duì)這場(chǎng)大考,刀片電池會(huì)有怎樣的表現(xiàn)?近期,比亞迪工程師團(tuán)隊(duì)做了一個(gè)試驗(yàn),他們分別選取當(dāng)下最流行的三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池與刀片電池一起做對(duì)比針刺測(cè)試。
刀片電池的測(cè)試數(shù)據(jù)令人興奮。“試驗(yàn)顯示,三元鋰電池在被針刺穿的一瞬間就發(fā)生了爆燃,溫度超過500攝氏度,場(chǎng)面與2019年上海地下車庫(kù)某新能源汽車自燃的錄像有極高的相似度。相比之下,磷酸鐵鋰電池的安全性要稍好一點(diǎn),在被針刺穿的瞬間,磷酸鐵鋰并沒有發(fā)生起火燃燒的現(xiàn)象,但是電池表面的溫度卻高達(dá)200到400攝氏度,雖然沒有明顯起火,但這種高溫有可能引燃附近的可燃物。”一位工程師介紹。
在刀片電池的測(cè)試中,記者注意到,刀片電池被刺穿時(shí)并沒有出現(xiàn)異常表現(xiàn),甚至連冒煙都沒有。溫度傳感器顯示,電池表面的溫度只有60攝氏度,低于夏季北京地面最高70攝氏度的溫度。
動(dòng)力電池的針刺測(cè)試與消費(fèi)者日常用車有多大關(guān)聯(lián)?廣州市車車邦新能源汽車服務(wù)有限公司總經(jīng)理肖建萍為記者釋疑:“電池是新能源汽車最重要的組成部件。為了保護(hù)電池安全,廠家通常把電池包布置在汽車底部,目的是防止電池包受到撞擊破壞。但是放在底部就要面對(duì)可能出現(xiàn)的磕碰問題,在一些極端情況下,電池包外殼將有可能被劃破、刺破,甚至刺穿整個(gè)電池包,這都會(huì)傷及電芯,并造成嚴(yán)重后果。”
“根據(jù)視頻顯示,如果被測(cè)試的動(dòng)力電池是三元鋰電池,在被刺穿的瞬間會(huì)燃起大火,場(chǎng)面非常可怕;若動(dòng)力電池為方形磷酸鐵鋰電池,被刺穿的磷酸鐵鋰并不會(huì)馬上起火,但是電池表面的高溫有可能引燃周圍的可燃物,進(jìn)而引發(fā)整車起火。”肖建萍認(rèn)為,這種情況下,使用磷酸鐵鋰電池的新能源車發(fā)生不測(cè)時(shí),如果車內(nèi)乘客發(fā)現(xiàn)及時(shí),還可以在整車著火前逃離車廂。但如果汽車使用了刀片電池,根據(jù)試驗(yàn)顯示,即使電池被貫穿,汽車也不會(huì)起火、更不會(huì)爆炸,電池表面的溫度不會(huì)超過60攝氏度,并沒有什么危險(xiǎn)。
為行業(yè)技術(shù)革新提供新動(dòng)能
近幾年來,清潔能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可謂如火如荼,各種動(dòng)力電池群雄逐鹿、此起彼伏,鈷酸鋰、錳酸鋰等動(dòng)力電池隨著時(shí)間的檢驗(yàn)都漸漸淡出動(dòng)力電池市場(chǎng),只剩下了三元鋰和磷酸鐵鋰兩強(qiáng)爭(zhēng)霸。
受綜合原因所致,一直以來,三元鋰電池多應(yīng)用于乘用車,而磷酸鐵鋰電池廣泛應(yīng)用于商用車,且主要是載人大巴車。
“大巴車對(duì)電池的綜合要求會(huì)更高,但即便如此,過去裝載165千瓦時(shí)磷酸鐵鋰電池的45座大巴車,夏天滿載可能也就跑百來公里,如果裝載刀片電池的客車早日面市,將大大提高運(yùn)輸企業(yè)的工作效率。”兼有純電動(dòng)通勤車、物流車、公交車運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)的科陸中電綠源總經(jīng)理王溶清說。
記者從比亞迪公司了解到,刀片電池將率先搭載在漢EV車型上,目前暫時(shí)沒有搭載其他車型的計(jì)劃。作為一家以電池起家的企業(yè),比亞迪旗下電池種類眾多,除三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池外,還有手機(jī)用鈷酸鋰電池等。但無(wú)論做哪種電池,“安全”在比亞迪內(nèi)部始終都被定義為最高等級(jí)。也正由于將安全放在首位,所以比亞迪在量產(chǎn)電池的技術(shù)選擇上相對(duì)“保守”。這種“保守”換來的結(jié)果是電池的安全性更高。
談及刀片電池的研發(fā)初衷和背景,比亞迪相關(guān)負(fù)責(zé)人稱,電池材料決定了電池的安全性極限,業(yè)內(nèi)對(duì)三元鋰電池能量密度的過分追求已經(jīng)觸碰到比亞迪的安全底線。因此,比亞迪研發(fā)推出了刀片電池,給清潔能源汽車行業(yè)提供更加安全、更加高效的動(dòng)力電池,這也為清潔能源汽車行業(yè)技術(shù)革新提供新動(dòng)能。
已進(jìn)入調(diào)整期和分化洗牌期的動(dòng)力電池行業(yè),正呈現(xiàn)出強(qiáng)者更強(qiáng)、弱者更弱的格局。作為動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)鏈“護(hù)城河”,資源和技術(shù)可謂核心壁壘,且廣泛存在于產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié),深淺不一。電池行業(yè)人士普遍認(rèn)為,作為新能源汽車中技術(shù)門檻最高的動(dòng)力電池,誰(shuí)率先掌握了核心技術(shù),誰(shuí)就能在這場(chǎng)“彎道超車”競(jìng)爭(zhēng)中搶占行業(yè)制高點(diǎn),而比亞迪在此時(shí)段推出了“刀片電池”,更是鞏固了其作為引領(lǐng)者之一的行業(yè)地位。
原標(biāo)題: 刀片電池C位出道, 比亞迪從此獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷?