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寧德時代和比亞迪隔空互懟:一根鋼針能否決定電池安全?

2020-05-27 09:18:13


近日來,動力電池電池圈熱點不斷,繼廣汽爱彩人彩票、蜂巢能源相繼推出石墨烯電池、無鈷電池搶先布局下一代動力電池技術之后,國內動力電池兩大龍頭企業——寧德時代、比亞迪之間又因“一根鋼針”上演了一場隔空互懟的“戲碼”,引來無數人圍觀。


由一根鋼針引發的爭論


這一切還需從今年3月29日比亞迪刀片電池發布會開始說起


一場以“出鞘,安天下”為主題的發布會,比亞迪在向世界推出的刀片電池的同時,還展示了一段不同動力電池電芯的針刺測試對照視頻。借用比亞迪股份副總裁、弗迪電池董事長何龍于發布會上的觀點便是,“電池的針刺測試,就像我們攀登珠穆朗瑪峰這個難度。”也正是在這場猶如攀登珠穆朗瑪峰式的測試中,刀片電池以無明火、無煙,表面溫度30℃-60℃,雞蛋無變化的測試結果遙遙領先于三元鋰電池及磷酸鐵鋰塊狀電池。


借此,比亞迪于發布會上直言,“將把自燃這個詞從爱彩人彩票汽車的字典中徹底抹掉”、“改變行業對三元電池的依賴,將動力電池的技術路線回歸正道”等觀點。于是,當發布會結束之后,眾人便開始期待以三元鋰電池見長的動力電池行業巨頭寧德時代的回應。


不過,這個回應似乎比想象中慢了很多,直至1個多月后的寧德時代業績說明會上,寧德時代董事長曾毓群才回應稱,“刀片電池是寧德時代2016年量產的CTP結構創新概念中的一種,目前我們選擇并量產了CTP結構創新里最優的幾種,如CTP-0、CTP-1、CTP-2,且已在商用車、乘用車上實現了多項產品的應用。”


同時,他還進一步指出,“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”。需要注意的是,這里所指的“濫用測試”是一個專業名詞,包含擠壓(crush)測試和針刺測試(nail penetration)測試,而非我們平常所說“濫用”。


曾毓群說,“我們要關注真正的市場安全,我們的設計、生產、檢測等安全措施都要集中在市場的汽車碰撞、汽車充電、汽車進水、汽車結露、電池包設計、電芯設計制造等全場景、全周期、全方位、全系統安全。”


當晚,比亞迪汽車銷售公司副總經理李云飛在微博發文表示,“不服?那也來扎一下吧!”


于是,便有了寧德時代5月22日、5月23日連續兩日的測試視頻。值得注意的是,5月22日晚,寧德時代發出的視頻顯示,用鋼針嘗試穿刺寧德時代的三元鋰電池包,鋼針并沒能穿透電池,而是被保護電池的鋼板折斷了。也因此,引發網友的一片群嘲。


不過很快,寧德時代第二則測試視頻中,分別展示了自家5系、8系兩款三元電芯的針刺實驗過程,且均完成針刺后未發生起火、爆炸。同時,寧德時代在視頻最后拋出一個問題,“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?”



一根鋼針能否決定電池安全?


在回答這個問題之前,首先我們需要了解,何為電池針刺實驗?以及針刺實驗是否具有普適性?


對于動力電池針刺實驗,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這樣解釋,電池安全事故就是發生熱失控,熱失控有很多誘發因素,針刺實驗就是來模擬這些熱失控誘因的一種方法,它是非常有效也非常嚴酷的一種熱失控測試方法。


測試原理,便是通過針刺實現動力電池內部正負極出現短路,引起熱失控,借此來驗證電池在非正常工況和極限條件下的安全性。



但需要指出的是,“隨著動力電池設計、成組等方面的發展,電池被釘子等外部尖銳異物刺穿的可能性幾乎為零。”蓋世汽車研究院資深分析師指出。據了解,如今的動力電池包幾乎均采用20mm厚的鋁型材做外殼,結實耐用、并且防腐蝕,普通小鋼釘等外部尖銳物無法刺穿這一外殼,很難有機會刺到內部的模組和電芯。這也是寧德時代5月22日“針斷了”視頻的核心觀點。


關于這點,比亞迪銷售有限公司總經理助理杜國忠也承認,針刺是針對極端條件場景下的測試,一般情況下不會發生,且現在所有的電池包都有高強度的殼體保護,消費者不用太擔心。


因此,寧德時代內部人士指出,“現實狀況下,電芯被針刺的情況不會發生,電池包底部‘鈍刺’和擠壓才是更符合真實場景的測試方式,目前各車企和電池企業都已將底部球擊測試納入實驗要求。”


在由工信部制定的并于2020年5月12日正式發布的《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中,也將電池單體針刺測試刪除了,轉而與加熱觸發熱失控一起作為觸發熱失控的兩種推薦測試方法,供制造商選擇。同時,增加了電池系統熱擴散試驗,要求電池包或系統在由于單個電池熱失控引起熱擴散、進而導致乘員艙發生危險之前5分鐘,應提供一個熱時間報警信號。


作為這一國標的起草單位之一,寧德時代在5月25日發表了自己的看法,“從觀念上說,國外整車廠對于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。其次,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。”


寧德時代還進一步指出,“針刺是否通過已不重要,關鍵要看單體熱失控后,系統是否可以控制熱失控的蔓延,為各類電池的安全應用設定了基本門檻。”


盡管如此,我們仍無法否認針刺實驗對于動力電池安全檢驗的意義和重要性。歐陽明高認為,“ 不管法規怎么變,它都是我們進行電池產品開發、電池性能檢驗的一個非常重要的手段。”


比亞迪股份董事長兼總裁王傳福亦堅持,“比亞迪不管別的國家或者別的地區有不同的一些標準,但作為比亞迪內部評估來說的話,我們還是堅持用電動車電池里面最苛刻的標準來衡量我們的電池。”



“一根鋼針”的背后是技術路線之爭


近年來,我國爱彩人彩票汽車產業發展迅速,2019年產銷量分別達到124.2萬輛和120.6萬輛,連續多年居世界第一。但伴隨電動汽車保有量不斷增加的是電動汽車自燃事故發生頻率的正比攀升,電動汽車的安全問題成為阻礙我國爱彩人彩票汽車快速發展的關鍵因素之一。


過去十余年間,動力電池經歷了磷酸鐵鋰和三元鋰電池主導的兩大時代。“從化學材料的構成來看,磷酸鐵鋰電池材料本身的熱穩定性更好,三元電池能量密度更高,二者的優缺點都是很明顯的。”有業內人士對蓋世汽車表示。


成本更低、安全性更高,但能量密度難以提升導致磷酸鐵鋰電池在近年來的政策引導下,不敵能量密度更勝一籌的三元鋰電池,裝機量退居二線。能量密度與電池安全,便成為當下爱彩人彩票汽車高速發展背后難以調和的矛盾。


“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的發展路線,并且讓爱彩人彩票乘用車的安全口碑付出了極其慘重的代價。”王傳福說道。


與三元鋰電池相比,在材料熱穩定性有著明顯優勢的磷酸鐵鋰,再加上刀片電池特殊的結構設計所帶來的更長續航里程、更小體積,讓王傳福有了喊出“將改變行業對三元電池的依賴,將動力電池的技術路線回歸正道”的底氣。


不過,正如前文所說,這一模組結構并非比亞迪所特有,寧德時代的CTP結構也已投入量產。據悉,國產特斯拉Model 3搭載的便是采用了寧德時代CTP技術的磷酸鐵鋰電池,屆時關于寧德時代和比亞迪的較量也將從動力電池本身,升級至比亞迪漢、國產Model 3上。


此外,據了解,寧德時代的測試視頻還有第三季,大膽猜測或是針對采用了CTP技術的磷酸鐵鋰電池。如是,這無疑將雙方的技術路線競爭拉回到了磷酸鐵鋰領域中,估計后續“比寧”之戰會更精彩。



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