你问WO答 | 比亚迪的“刀片电池”,真的会带来行业变革吗?

2024-05-18 02:06

1. 你问WO答 | 比亚迪的“刀片电池”,真的会带来行业变革吗?

Q:丰田比亚迪联姻合资成立了纯电动车研发公司,是丰田在新能源领域的匮乏,还是别有企图?

 WO答?:
这对“恋人”终于走入了“婚姻”的殿堂。在汽车“新四化”改革的背景下,全球化都在寻求抱团合作,前有戴姆勒比亚迪,后有丰田比亚迪,唯有开放合作才能带来双赢。至于比亚迪为什么成为了车界中联姻的“香饽饽”,还是得益于他在新能源领域的研究优势。而作为混动大哥的丰田,这个时候选择与比亚迪联姻,也说明了新能源注定是大势可趋。而它的选择,可以促进自己在新能源纯电动领域的发展。
此外,对于丰田来讲,中国市场还存有无限大的可能性,为了更好地深入中国市场,与本土新能源品牌合作,将更加有利于丰田在中国的发展。当然,这场“婚姻”对于比亚迪来讲,也同样有利可图。
Q:新款奥迪A4L值得期待吗?

 WO答?:
必须的啊。新款奥迪A4L是完全给人眼前一亮的感觉,和现款相比,它完全是成为了升级版。光是整个外观造型就已经凸显出来了它的惊艳与气势。蜂窝式的进气格栅印着Quattro,还有整个车灯里灯带造型,更接近A7、A8。当然外观的改变不仅仅是这些,另外它的内饰变化也比较大,比如中控屏的尺寸大小以及车机只能系统都有很大的改变。可以说新款A4L重新赋予了运动和科技。
而且就人群定位来讲,也更加适合年轻人。因为它给你的感觉就是一辆动感又赋予激情活力的座驾。
Q:比亚迪的“刀片电池”,真的会带来行业变革吗?
 WO答?:
所谓的比亚迪刀片电池,其实是针对新能源车电池安全问题而提出来的。在大多数厂商追求高镍低钴三元锂电池的时候,比亚迪又一次另辟蹊径。就之前发布会上的测试实验来看,只有刀片电池被针刺后,并无明显变化,可见其安全性之高。

而作为新能源行业的翘楚者比亚迪,似乎也总是能在新能源领域独树一帜,开创先河。的确对于新能源车型来说,看重的还是电池安全程度。若是普通的高镍低钴三元锂电池,在遇到碰撞挤压之后,会立刻起火。而刀片电池大大降低了这种发生碰撞进入导致电池起火的危险。而如何面对瞬间的热失控,也是所有电池制造商该面临的课题。
当然电池的安全性不仅仅通过针刺检测,还同样需要经过火烧,水淹,挤压,过充等考验。不过比亚迪这次的刀片电池算是开了个先例,从另外一个层面解读了电动车的安全性,它对于整个行业来讲,是会带来行业变革的。
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你问WO答 | 比亚迪的“刀片电池”,真的会带来行业变革吗?

2. 比亚迪的黑科技——刀片电池,到底是什么?

新能源的聚光灯又一次照向了比亚迪。
几天前,比亚迪在线上召开了一次技术发布会,发布会的主角叫作“刀片电池”。按照王传福的说法,它将彻底解决锂电池“自燃”的痛点,改变行业。

刚好,最近闲着无聊看了一些关于电池的论文,所以趁我没有忘掉之前,跟各位聊聊这个所谓的“刀片电池”,到底是何方神圣。
什么是“刀片电池”?
按照正极材料的划分,锂电池大致分为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元锂这几种。
但经过多年的尝试,目前市面流行的,或者说被行业所看好的只有磷酸铁锂、三元锂。两者的区别在于,前者能量密度低,安全性高,后者能量密度高,安全性低。

而“刀片电池”,这个看起来有点中二的名字,它本质上属于磷酸铁锂电池的一种。
只是它不同于常规的磷酸铁锂电池,比亚迪用了一种类似宁德时代CTP的技术,取消了传统锂电池原有的电池模组,直接将电芯集成为电池包。
其中,组成电池包的电芯则是一种薄薄的,类似于刀片的形状,所以被叫作“刀片电池”。

“刀片电池”有什么特点?
首先是安全性更高。
这主要有三个原因,一方面磷酸铁锂电池在充电过程中,Li离子不断由从正极脱出,向负极移动,当电量即将达到饱和,Li离子可以完全嵌到负极,从而形成“过充电保护”;
另一方面,磷酸铁锂电池的P-O键稳定,难以分解,即便在高温(390℃以上)也不会导致结构崩塌发热或是形成强氧化性物质;
再者磷酸铁锂电池的燃烧需要外部氧气的供给,一旦发生自燃,只要切断了外部氧气就可以控制火势。而且因为电池材质的缘故,“刀片电池”的燃烧速度较慢,且燃烧的程度也不剧烈。

但以上只是磷酸铁锂电池最基本的特性,而比亚迪的“刀片电池”则是在这基础上,又增加了两种防护手段——
其一是将“刀片电池”采用竖立排放的方式,以此改变电池的弯曲截面,提高电池包的强度;
其二是将两块高强度板,粘贴到电池的上下两面,形成蜂窝铝板结构,加固电池包的强度。
所以,相比三元锂电池,“刀片电池”不会因为温度过高、过充、短路、撞击等原因而产生爆炸或燃烧,即便就算是自燃了,装配“刀片电池”的纯电动车也会有更多的时间让车主逃生。

比亚迪在这次发布会上也表示了“刀片电池”通过了针刺、炉温、挤压、过充四大测试,并且还放出了完整版的针刺视频。

不得不承认,比亚迪是挺大胆的,也有真材实料,毕竟很少会有车企敢把这种测试放出来,这一定得对自己的产品很有信心才行。
但我对此依旧持怀疑态度,毕竟单个“刀片电池”的测试,不能代表整个电池包,这还得看后续市场的检验,当然这也是后话了。
其次,空间利用率好。
前文有提到,比亚迪的“刀片电池”用了一种类似宁德时代CTP的技术。
一般来讲,传统的电池装配是一种“电芯-模组-电池包”的模式,也就是电芯(Cell)会先组合成一个个模组(Module),之后再将模组按照到电池包(Pack)。

而所谓的CTP,其全称为Cell to Pack,顾名思义也就是取消了中间的模组组装的环节,直接将电芯集成电池包。
而没有了模组的电池包,也就减少了诸多用于组装模组的零部件,也因此降低了电池包制作工艺,节省了物料人工费用,以及一举提高了电池包体积利用率。
同时,这也意味着,比亚迪的“刀片电池”可以通过升单体电池容量、优化PACK结构等方式进一步提高电池的能量密度。
并且这在一定程度上弥补了因为磷酸铁锂电池振实密度与压实密度低的缘故,而产生的能量密度低的问题。
但“刀片电池”也并不是完美的,比如由于颗粒粒径和电解质原料等影响因素,磷酸铁锂电池的低温性能很差,特别是在北方那种冬季基本处于零摄氏度以下地方更为明显,这在一定程度就限制了“刀片电池”的适用范围。
而比亚迪在发布会上没有针对电池低温性做一个说明,这就让我又加深了对“刀片电池”低温性能的怀疑。但按理来说,电池研发肯定会做低温测试,所以希望比亚迪后续能够给个说法。
再比如电芯一致性的问题,以及热管理问题等等,都是“刀片电池”所要面临的挑战。
三元锂VS磷酸铁锂
其实,当王传福说出解决自燃,改变行业的时候,我不由的想到了特斯拉。毕竟特斯拉用的就是很容易自燃的三元锂电池,早些时间也因为自燃问题深受困扰。

坦白说,关于三元锂电池和磷酸锂电池的斗争一直都存在。
早些年因为政策补贴对续航里程的要求不断增加,导致大家全部一股脑的冲到了三元锂电池上面,包括比亚迪自己也抛弃了此前研发的磷酸铁锂电池,转投三元锂电池的怀抱。
但近两年,随着新能源汽车补贴持续退坡,以及动力电池新技术的加持,再加上CTP技术的出现,磷酸铁锂电池又开始冒了出来。
根据根据工信部2020年第一批推荐目录乘用车的情况显示,搭载磷酸铁锂的乘用车车型占比已经有了18%(2019年也就7.8%)。

所以按照现在的趋势来看,以后的电池格局大概就是三元锂和磷酸铁锂两分天下,但至于孰强孰弱,那还是得看后续各位车企的努力了。
不过可以肯定的是,量产出“刀片电池”的比亚迪,在电池这条路开创了自己的新纪元,也让弯道超车的梦想,看到了曙光。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

3. 刀片电池遇对手,“弹匣电池”即将量产,比亚迪要被“翻盘”了?

 电池技术的发展,一直被视为新能源 汽车 实现突破的关键一环,因为这关乎到消费者在意的两大问题:续航和安全性。各大车企也想研发出一种既安全,又没里程焦虑的电池。可惜目前市面两大电池流派:磷酸铁锂和三元锂,都不能尽善尽美。
      磷酸铁锂电池,确实是以安全性著称,可它能量密度低,续航能力较差,而且耐低温性差,冬季亏电明显。而三元锂电池,能量密度高,能更大程度减少里程焦虑,可安全性上就差点意思了,那些新能源 汽车 起火事故,大多都是搭载三元锂电池的。
      而从市场选择的角度来看,磷酸铁锂电池凭借安全、成本低的优势,在2016年前还是很流行的。不过随着政策对电池能量密度提出了更高的要求,三元锂开始崛起,如今可以说是占了半壁江山。
       1.比亚迪“刀片电池”,戳中三元锂电池痛点 
   去年3月,比亚迪刀片电池正式发布,实质就是磷酸铁锂电池,不过进行了结构创新,一定程度克服了能量密度低的劣势,单次充电可满足600公里续航。而且它还通过了严苛的穿刺试验,相比于普通的磷酸铁锂和三元锂电池,在遭到穿刺时更安全,不会冒烟也不会起火。
      至此,比亚迪刀片电池声名大噪,也顺便踩了三元锂电池一脚,狠狠戳中了其安全的痛点。按照比亚迪的规划,今年刀片电池还将实行外供,让更多的品牌车型受惠。受此影响,当前磷酸铁锂电池的市场份额有了明显提升,颇有赶超三元锂电池的势头。
       2.宁德时代为“三元锂电池”站台,却引来群嘲 
   作为国内动力电池龙头老大的宁德时代,也是三元锂电池最大的供应商,自然是要举兵反抗,并先后进行了两次穿刺实验来回应,可惜效果不佳。第一次穿刺时,钢针被电池包的外壳给折断,然后就不了了之。有网友一针见血吐槽到:“这是在做钢针穿刺钢板测试”!
      第二次它没有再拿电池包外壳当幌子,直接用523和811两种单体电池进行穿刺,顺利通过。不过由于钢针并未完全刺穿电池,也没有引起实验目的所需要的短路现象,所以网友们也是普遍不买账。
      随后,还有不嫌事大的网友自购实验设备和材料,来了一场“民间版针刺实验”,结果显示,不管是宁德时代5系还是8系三元锂电池,针刺过后,都出现了剧烈自燃。虽说实验的严谨性有待考究,但它带来的效果冲击,显然让宁德时代在这场“舆论战”中败下阵来。
       3.广汽“弹匣电池”来袭, 继续为三元锂正名 
   不过这并不是结束,2020年3月10日,广汽埃安发布新一代动力电池安全技术,简称“弹匣电池”,这并不是新的电池,它和刀片电池一样,都是从结构上去进行创新。通俗点理解,就是给电芯额外加一个类似“弹匣”的外壳进行保护。
      而此举就是为三元锂的安全保驾护航,为此广汽也拿它进行了一次针刺实验,和宁德时代第一次实验类似,直接拿电池包当实验对象,不过这次没有发生“断针”的名场面,不仅扎进去了,还发生了短路。
      实验过程显示,被刺的电芯出现热失控,但仅出现短暂冒烟,无起火和爆炸现象。静置48小时后,电压降至0V,温度恢复至室温。而且只有被刺电芯模块受影响,没有蔓延到电池包的其它位置。
        
      在疆哥看来,广汽或是想借此说明:一般情况下,一辆电动 汽车 起火,往往是由某个电池模组热失控引起的,然后再扩散到其它部分,最终导致整个系统甚至整车烧毁。而弹匣电池的意义在于,它可以将这个风险控制在局部位置,不让它“牵一发而动全身”。
      而弹匣电池的技术主要提现在四个方面,第一是从内部材料入手,即通过对正极材料、电解液、隔膜材料的优化,研发出一种超高耐热稳定的电芯。
      第二是从外部保护材料入手,就是制造一个超强隔热的电池安全舱,把失控的风险尽量控制在单一隔舱之内,最大程度起到阻燃、隔热的效果。
      第三是从主动降温方面入手,即要具备良好的降温功能。据悉,弹匣电池的这套速冷系统可帮助其提升40%的散热面积,散热效率因而提升30%,有效阻断热扩散。
      第四是全时管控的第五代电池管理系统,其实就是对整个电池系统进行全时监控,一旦发现异常,第一时间启动自救程序,从而将风险扼杀在摇篮当中。
      或许有人要问了,安全性上来,那其它方面是不是有所妥协呢?按照广汽的说法,弹匣电池相比于普通的三元锂电池包,其体积能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本下降10%。即更安全,更多续航,还更便宜。
      前面也说了,三元锂电池最大的短板就是“安全”,如果弹匣电池既解决了这个隐患,又能进一步发挥续航和价格的优势。那这时候,比亚迪刀片电池,是不是就突然不香了?
      不过需要指出的是,对比刀片电池,广汽“弹匣电池”的针刺实验,依旧留有争议。很明显的差异是,比亚迪刀片电池当时直接是拿单体电池进行穿刺,而且是自上而下的穿透。
      广汽弹匣电池则是拿整个电池包进行穿刺,而且是侧向刺入,这两种不同的测试方法,是否会存在本质的效果不同,目前尚不得知。但可以推测的是,弹匣电池内置的三元锂电池,如果单拎出来,很大概率不能像刀片电池那样Hold住。
      而广汽对这次实验结果,显然也是自信满满的,宣称这是行业首次通过三元锂电池整包针刺不起火试验。按照规划,今年弹匣电池将陆续搭载在埃安全系车型上。
    4.刀片电池和弹匣电池,谁更值得信赖? 
   一个代表磷酸铁锂电池,另一个站队三元锂电池,到底谁更有优势呢?在疆哥看来,目前占上风的仍然会是刀片电池,毕竟其量产已经有些时日了,而且搭载的车型已经从汉EV延伸到更多车型上,而且还扩展了外供渠道(据韩媒称比亚迪或将向现代 汽车 提供刀片电池),这就是被信赖的结果。
      不过它面临的挑战的是,未来如何继续提高能量密度,并提升抗低温性能?因为业界普遍认为,由于磷酸铁锂电池本身材料的局限,这块它很难再有大的突破。
   至于广汽的弹匣电池,单凭一个针刺实验就想获取市场的信赖,还为时过早。不过它展示的结果,确实让不少人对三元锂电池的未来有了更多的期待。如果大规模量产后,能经受住市场的考验,那么无疑会受到追捧。
      而面对差异化的市场需求,咱们其实也不用说谁才是未来。在疆哥看来,长期内这两种电池路线会相互存在,相互竞争,磷酸铁锂电池朝着提升能量密度的方向去,三元锂电池则继续解决安全性问题。
      站在厂家的角度来说,这是利益的竞争,但是站在我们消费者的角度来看,那就是双赢。未来很可能会演变成类似自然吸气和涡轮增压的关系,大家只需按照自己的口味选择即可。
    写在最后 

刀片电池遇对手,“弹匣电池”即将量产,比亚迪要被“翻盘”了?

4. 如此锋利的“刀片电池”,能救比亚迪于水火吗?

比亚迪的这把“刀”能否切穿当前磷酸铁锂弱势的动力电池格局,还有待市场检验。
2020年汽车圈关注度最高的一场发布会,非数天前比亚迪刀片电池的亮相莫属。王传福不仅亲自站台,表达了对刀片电池的力挺态度,更是用“刀片电池出鞘安天下”的话术,将比亚迪想要打破现有动力电池市场格局的野心,展露无疑。
只是,在他一连串“彻底终结”、“纠偏”、“倒逼”、“引回正道”用词的背后,多少隐含着比亚迪亟需回归主流视野的迫切心情,以及想要用这把“刀”“拨乱反正”的勤王美梦。
外有已经做大做强的宁德时代,虎视眈眈的松下、LG化学等巨头,比亚迪内部则已显现颓势,补贴退坡大背景下,2019年利润下滑44%,每股收益下滑46%,如何向股东交代,成为了摆在王传福案前的最大麻烦。
可以预见的是,后补贴时代的比亚迪,如果没有核心技术上的护城河,那么将很难回到以往的高速增长状态中,而逐渐成为一家规模可观,但利润率低下的OEM组装厂,行业话语权也将渐渐旁落。
发布会上,比亚迪特意安排了电池的针刺实验环节。以优异安全表现,结合去年发生的一系列新能源汽车自燃事件来看,刀片电池似乎真的具备扭转乾坤的实力。
不过,比亚迪祭出的这个“大招“,“电池大王”的里程碑作品,真如王传福所讲那般锋利吗?
01
“刀片电池”真的十全十美吗?
在论述“刀片”电池之前,先明确一个事实:化学电池发展至今,底层技术研究已经停滞了近半个世纪,无论比亚迪亦或其他电池厂商,现有电芯内核仍未脱离去年诺贝尔奖获得者——古迪纳夫的研究发现范畴。
所以,“刀片电池”只是电池形态的进步,而谈不上电池底层结构的突破。
当然,将磷酸铁锂电芯做得更长、更薄,并省略了中间的“模组”步骤,从而有效降低成本,提升车辆空间利用率和续航里程。可以说,比亚迪取得了工艺的飞速进步,完全有赖于其长期专研电池技术,不负行业领军企业之名。

可是,发布会上,比亚迪采用了名为业界最严苛的“针刺实验”,来对比验证刀片电池和三元锂电池的安全性优劣,未免有失偏颇。
首先,刀片电池的本质仍是磷酸铁锂电池。由于磷酸铁锂先天热稳定性好的优势,相较于三元锂,更不易自燃。
所以,本质上刀片电池所具备的良好安全性可以等效于广义磷酸铁锂电池,比亚迪的实验未免有偷换概念之嫌。
其次,就“针刺实验”本身来说,其并未加入到电池安全验证法规的必备项目中。
全球成立最早的国际性电工标准化机构——国际电工委员会(IEC )发布的各类产品用锂电池安全要求标准中,都没有“针刺实验”这一项目。
在IEC 62660-2标准条例中,甚至将针刺实验作为了“滥用实验标准”,认为该实验不能代表普遍应用场景。
所以,针刺实验更像一个“秀”,用巨大的感官刺激,来造成刀片电池更安全的印象。
再次,实验中,比亚迪采取了针刺单片刀片电芯的方式。可众所周知,车辆上的电池是以电池包形式存在的,其内部必然包含多个电芯。所以单个电芯的安全验证并不具备十足说服力。
电池包的系统安全还涉及如排气、浸润均匀度、热管理、电芯膨胀等多个关键环节,任何一个出现纰漏,都关系到整体电池安全。
所以,如果比亚迪想让刀片电池的安全性更具说服力,则应该展示系统安全测试环节,而非仅仅是单体实验。
最后,车载电池碰撞有许多形式,如挤压变形、翻滚、拉伸变形、切割等等,而“针刺“恰恰是发生最小概率的场景。
比亚迪选取针刺实验来证明刀片电池的绝佳安全性,仅仅是验证了一个场景,与其余场景的安全性无关,并不具备十足说服力,更不能就此就宣布“把‘自燃’一词从新能源汽车的字典里抹掉”。

02
“刀片电池“颠覆行业了吗?
不可否认,刀片电池的出现,对于此前已日渐式微的磷酸铁锂电池而言,是一次巨大的飞越。凭借极佳安全性,以及补足的能量密度短板,在王传福的“纠偏“设想中,刀片电池将是推倒现有动力电池格局的第一张骨牌,继而引发业界颠覆。
弗迪电池有限公司董事长何龙表示:“已经陆续接到了国内多家车企的电池合作意向。“似乎也在证实,比亚迪将用这把已磨了很久的”刀“,切入动力电池供应市场。
2019年,国内三元锂电池的装机量已达到磷酸铁锂电池的两倍。总装机量方面,宁德时代以超过50%的市占率,完成了32.5GWh的装机量,对比之下,比亚迪只有11GWh,仅为前者的三分之一。
如果将磷酸铁锂电池装机量单拎出来,比亚迪同样劣势明显。宁德时代、国轩高科和比亚迪的装机量分别为11.4GWh、2.9 GWh和2.8 GWh。
可见宁德时代已处于绝对的领先地位。而近期特斯拉与宁德时代关于“无钴电池“的合作谈判,也绝非空穴来风。据业界相关人士透露,这家新能源风向标车企正是看中了宁德时代的CTP(cell to pack)电池新封装技术,而萌生合作之意,来继续降低电池成本。

那么,即便比亚迪的刀片电池具有安全性优势,而再无续航里程劣势,就能一举将三元电池扫入历史的角落么?
或许并不尽然。
汽车行业具备鲜明的长周期特征,许多现有产品都已出现在多年前企业规划的PPT中。与此同时,大量的资源投入是不可逆的,三元锂电池能够成为主流选择,已经锁定了大量资金。
早先,通用汽车与LG化学共同投资23亿美元兴建动力电池工厂,大众集团也投资20亿欧元建造自有动力电池工厂。真金白银已经砸了下去,由此形成的强大惯性,不可能在短时间内被推翻。
另一方面,刀片电池推行的更大阻力来自动力电池业的更上游端。以“镍、钴“等稀有金属主要出口国为首,它们势必会阻击动摇现有电池格局的行为,背后牵连的大批资本间的互相博弈,将会是一场看不见但又惨烈无比的长期“战争”。
不得不说,长期以来,比亚迪电池不外售的政策,为其营造了一个相对稳定的发展环境。这样的敝帚自珍,固然让已完成新能源全产业链构建的比亚迪可以免受外部冲击,但也局限了自身业务拓展。
当市场的蛋糕和格局已被划定,比亚迪短期内很难扭转局势。除非,搭载刀片电池的首款新品比亚迪汉,能够得到市场的广泛追捧,从而引发示范效应。

另一方面,三元锂电池也仍在进化。宁德时代的CTP技术已然跳过了“模组”环节,取得了体积的飞越。而在电芯形态上,纵然比亚迪的“刀片”已申请了专利,但其它电池巨头也同样具备深度研发能力,参考本田绕过丰田专利,独立开发混动系统的案例,未来诞生三元锂“刀片”电池也极有可能。
03
销量重挫靠燃油车救火
汉能否一炮打响成为救命稻草
2020年一季度,比亚迪累计销量为60603辆,累计下滑幅度达47.86%,差于行业整体表现。尤其是比亚迪引以为傲的新能源板块,一季度累计销量为21522辆,相比去年同期下下滑了约70%。事实上自2019年6月26日新能源新政实施以来,比亚迪新能源已经连续9个月销量下滑。在新能源补贴下滑前的2019年同期,比亚迪新能源车销量占比超过62%。
引以为傲的新能源板块沦为销量配角,而正是王传福口口声声呼吁“应该禁售的燃油车”担负着比亚迪的销量重任,成为拯救比亚迪于水火的英雄。
为了发展新能源,中国的补贴政策已经持续了整整10年。这10年间,比亚迪也大大获利,前后获得了100多亿的国家新能源补贴,可是补贴一旦退坡,比亚迪新能源便陷入了漫长的“跌跌不休”泥潭无法自拔。
“电池大王”、“新能源一哥”这些耀眼的光环与称号在揭开补贴的面纱后一时间显得黯淡无光。
近期,比亚迪汉EV于其深圳工厂下线,这是比亚迪首款搭载其“刀片电池”的产品,续航长度共分为506公里、550公里、605公里三种。新车预计售价将在30万以内,与特斯拉Model 3展开正面竞争。

对于比亚迪而言,汉不容有失,它不仅关系着一款产品的兴衰,更牵连着比亚迪电池战略的命运。
但是面对品牌力如日中天的特斯拉,多年来在品牌建设方面裹足不前的比亚迪能有几分胜算,汉EV前途未卜。
网新社观点:
正视刀片电池所取得的长足进步,对于传统磷酸铁锂电池而言,它的出现是极具“革命”意义的,但“革命”尚不足以延展至整体动力电池行业,因为其没有改变电池的既有底层结构。
比亚迪想要凭借这把“刀”,一举颠覆现有动力电池行业格局,目前看来阻力重重。
一方面,比亚迪刀片电池的绝佳安全性并非全方位无死角,现在就断言绝不会自燃为时尚早。另一方面,想要完成行业单点突破,以供应商全新身份切入市场,势必会面临众多对手的围追堵截。
在动力电池领域和新能源电动车领域连连失利之后,一块“刀片电池”能解决比亚迪当下面临的所有课题吗?
或许,比亚迪的“刀”并不如设想那般锋利。
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5. 这么薄,这么长 比亚迪这款“刀片电池”真的安全吗?

作者:杜安迪 图片来源于网络
如果问我电动车的核心是什么,我会毫不犹豫地告诉你:电池。作为一台电动车的能量来源,一款靠谱、安全的电池才是核心竞争力。

3月29日,比亚迪宣布推出“刀片电池”,其安全性、使用寿命以及续航里程方面相比传统的三元锂电池与磷酸铁锂电池均有升级。目前,新型“刀片电池”已在重庆弗迪电池工厂下线。据悉,这款电池将首先被搭载到比亚迪汉电动版车型上,新车预计将于今年6月份正式上市。

众所周知,比亚迪电池是其起家的根本,同时,比亚迪也是国内少有的具备完整的自主研发、设计、生产能力的汽车厂商。本次推出的“刀片电池”实际上为磷酸铁锂电池,由于它的外形长而薄,因此得名“刀片”。

安全性方面,新款电池的电芯采用用叠片结构+陶瓷涂层技术,并且磷酸铁锂材料本身具备耐高温能力。因此当内部发生短路时,各物质间不会发生剧烈反应,即便是在极端情况下,也仅仅会出现冒烟现象。

此外,在电池包的布局方面,刀片电池也针对安全性进行了特殊设计,除了电芯周围配备的蜂窝结构护板,直列式排布结构+高温绝缘陶瓷防护+隔烟通道让这款电池变得更不容易“失火”,产热少、散热快是其最大的优势之一。
光说不练假把式,此前,比亚迪官方已对刀片电池和传统的三元锂电池与磷酸铁锂电池进行过“针刺”实验,即电池模块在一定条件下充电时,用直径为5mm-8mm的耐高温钢针,以(25±5)mm/s的速度,从垂直于蓄电池极板的方向贯穿,此时会导致电芯内部处于大面积短路状态,随后停留其中观察1小时。若单体蓄电池不爆炸,不起火,则视为通过安全要求。

针刺测试结果为:三元锂电池:爆燃;磷酸铁锂电池:无明火,有烟,表面温度400度;比亚迪刀片电池:无明火,无烟,表面温度60度。
不过据比亚迪官方介绍,这款刀片电池目前仅将在比亚迪汉纯电动车上应用,其它车型暂无相关规划。而根据比亚迪之前的工信部申报信息显示,全新比亚迪汉EV车型的续航里程将达到605km,百公里加速仅为3.9秒,可以说又是一款“速度”之作,新车将于今年6月份正式上市。
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这么薄,这么长 比亚迪这款“刀片电池”真的安全吗?

6. 比亚迪发明的刀片电池是什么?


7. 几乎所有品牌都在谈合作,比亚迪的“刀片”电池究竟有多牛?

不管你是否愿意接受或承认,节能环保的新能源汽车已成为全球趋势,而在新能源汽车中,又一纯电动汽车为主导。作为关系到纯电动续航里程的核心部件电池,当前市场中以三元锂电池和磷酸铁锂电池两种为主,业界对于谁更适用也一直争论不断,而近日,比亚迪正式发布了自主研发的“刀片”电池,或将有望结束这种目前争议。

众所周知,三元锂电池和磷酸铁锂电池两者各有优劣,三元锂电池能量密度高,耐低温性好,容易达成更长的续航里程及拥有更好的冬季性能,所以市场占比逐渐高过磷酸铁锂,但三元锂电池稳定性和耐高温性以及循环充放电寿命不及磷酸铁锂电池。

而磷酸铁锂则在能量密度以及耐低温性能上不及三元锂电子,但是在电池在安全性、耐高温性能以及循环充放电和造价成本方面都具三元锂电池更有优势。

比亚迪就是磷酸铁锂电池的忠实粉丝,因为磷酸铁锂电池具有三元锂电池无可比拟的安全性和稳定性,所以比亚迪一直在坚持研究推动磷酸铁锂电池技术的进一步突破,而“刀片”电池就是比亚迪最新交出的答卷。

“刀片”电池如何理解?简单来说就是比亚迪将电池制成类似于刀片般的长条状排列于电池仓内。打个比方就是一包香烟,烟是“刀片”状电池,而烟盒就是电池仓,而一包整包香烟就是一个电池包。

而除了电池的形状创新之外,比亚迪的“刀片”电池另一个创新之处就是它的结构,“刀片”电池在组成电池包时,跳过了传统的“模组”结构,同时也省去了为了保证电池组强度的结构件。而这些结构创新使得“刀片”电池大幅提高了体积利用率,相较传统的有模组电池包,“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上,最终达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标,也使得整个电池包的能量密度达到了可媲美高能量三元锂电池的同等水平,续航里程也因此而大幅提升。

在大幅提升系统质量能量密度以及体积能量密度的同时,由于去掉了“模组”这一层中间结构,使得电池系统的复杂度大幅下降,由此也带来了更高的产品稳定性和更低的故障率。
不仅如此,在电池安全性方面,不同于传统电池包的单个独立模组结构,布置于电池仓中的每一片“刀片”电池还充当了电池仓加强梁的作用,再加之包裹着电池仓的高强度钢板,由此形成了一个具备超高强度的整体,具备远高于传统电池包的安全性能。简单的形容就是将传统的电池仓是一个筷盒,而每个模组就是折断的筷子;而比亚迪发布的“刀片”电池,则是将未折断的整根筷子放置于筷盒中,在受到挤压时哪个筷盒更容易变形折断,可想而知。

而在对于所有人都关注的纯电动车电池组“自燃”方面,比亚迪集团董事长兼总裁王传福表示:“刀片电池”将把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。而在发布会现场,比亚迪做的三元锂电池、传统磷酸铁锂电池和“刀片”电池三者对比针刺穿透试验也很好的验证了这点。

在同样的测试条件下,三元锂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℃,并发生极端的热失控——剧烈燃烧现象,电池表面的鸡蛋被炸飞;传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后无明火,有烟,表面温度达到了200℃~400℃,电池表面的鸡蛋被高温烤焦;比亚迪“刀片电池”在穿透后无明火,无烟,电池表面的温度仅有30-60℃左右,电池表面的鸡蛋无变化,仍处于可流动的液体状态。
中国科学院院士欧阳明高分析指出,“刀片”电池在杜绝电池“自燃”上优异的表现,得益于它独特的设计使得它在短路时产热少、散热快。
而首款率先搭载“刀片”电池的产品将是比亚迪全新的旗舰车型,定位中大型高端轿车的汉。根据消息显示,作为统领“王朝家族”的旗舰级轿车,纯电动版的比亚迪汉EV其综合工况下的续航里程可达到605公里,百公里加速仅需3.9秒,同时在整车设计特别是内饰部分演绎出全新的家族设计语言,其整车品质也达到了60万公里耐久性的新高度。

“几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于'刀片'电池技术的合作方案。”比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙表示。很显然,解决了能量密度,有着更高的安全性和稳定性“刀片”电池,正被全球各大汽车品牌所看好并将有望成为一场新能源汽车动力电池新风潮,同时在全行业几乎全不顾一切追求电池能量密度的风气下,“刀片”电池也将有望把全球动力电池技术路线重新引领回归到以安全为核心的正道。而作为民族品牌,比亚迪也值得我们为此鼓掌和自豪。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

几乎所有品牌都在谈合作,比亚迪的“刀片”电池究竟有多牛?

8. 比亚迪刀片电池能否终结一个“时代”?

在动力电池江湖,宁德时代一直撑起了一个“时代”。但比亚迪刀片电池的到来,确实带着终结这个“时代”的雄心。
作为以磷酸铁锂技术起家的比亚迪,再次扛起磷酸铁锂技术大旗,和三元锂电池正面对抗。比亚迪此举,大有改变目前新能源纯电车型电池格局,让磷酸铁锂重回主战场的决心。
3月29日下午,比亚迪发布了新一代“刀片电池”,并宣布在旗下弗迪电池公司重庆工厂顺利量产下线。

虽然比亚迪发布的“刀片电池“这个命名是由其电池外观特性所决定(由于电池单体看起来刀片,故称为“刀片电池”),但”刀片“一词多少有些江湖气息。
在这款全新的电池命运周期里,比亚迪将赋予它重要的任务。在今年6月即将发布的比亚迪“汉”电动汽车上将首次搭载刀片电池,续航也将提升至600公里。
全新电池+全新车型的组合,是比亚迪今年给予市场最大的赌注。
“一哥”之战
在“刀片电池”的线上发布会上,比亚迪董事长王传福豪言壮语的表示:“要将“自燃”从电动汽车的字典里抹去。”
能说出这样的话,让看客们对“刀片电池”的实际使用更添幻想。

按照比亚迪的说法,“刀片电池本身并不是电池材料的创新,而是通过增大电芯的长度,把电池做成扁平的形状。扁平形状的刀片电池采用了无模组电池成组方式,将电池包整体空间利用率由过去的40%,提升到了60%,因此体积能量密度比过去增加了50%;此外,由于刀片电池的表面积更大,散热性能更好,从而更加的稳定安全。”
这里的关键词为“空间利用率”、“体积能量密度”以及“散热性”,这1+1+1的模式构造,让比亚迪的“刀片电池”兼具了三元锂电池的高能量密度,又具有磷酸铁锂电池的安全性。
显然,这波看上去只是改良了电池外在属性的操作,却会为比亚迪在自主电池研发的履历上,添上最重要的一笔,至少目前是这样的。
而在这推动力面前,与宁德时代三元锂电池的对抗起到关键作用。
在当下新能源电池市场,宁德时代早已扬名天下。因为国内大兴新能源纯电车型,让宁德时代赚得盆满钵满。
 

2018年宁德时代就以21.18GWh装机量夺得全球动力电池装机量第一名,市场占有率达到21.9%;2019年国内动力电池装机量62.4GWh,宁德时代装机量达到32.3GWh,对应国内市占率为51.79%,稳坐第一;2019年全年宁德时代营业总收入455.46亿元,同比增长53.81%。
而同期的比亚迪只拿下全国17%的市场份额,总销量10.76GWH,只有宁德时代市场份额的三分之一。甚至有人提出,“比亚迪电池装机量基本源自自家车型”的说法,不管如何自圆其说,市场份额着实让比亚迪着急。
其实自2017年开始,宁德时代就已超出比亚迪的电池营收,成为“国内电池一哥”。
这样的局面,让电池起家的比亚迪颇为尴尬。和宁德时代的三元锂电池不同,比亚迪一直坚持着自己的磷酸铁锂电池。

原本井水不犯河水的两家企业,却还是在市场利益上迎来交锋,比起三元锂电池的能量密度高,成本低廉的特点,比亚迪的磷酸铁锂电池似乎并没有赢得大局面市场认可度。
三元锂电池成了比亚迪电池市场份额的“绊脚石”,随着比亚迪电池市场份额急速减少,开辟一条全新的路是唯一的办法。
在2019年比亚迪年中业绩交流会上,王传福开始提出了“超级磷酸铁锂电池”计划;2020年1月的中国电动汽车百人会上,这个“超级计划”正式命为这款“刀片电池”。
不得不承认,在想要尽快获取市场份额面前,比亚迪的速度很快,如果不是当下疫情影响,恐怕“刀片电池”的诞生有可能会提前。
安全之战
正当我们还停留在比亚迪“刀片电池”即将成为电池行业的又一次技术爆发时,王传福更加看重“要加强行业安全标准体系建设,涉及安全的动力电池,需要做得更谨慎一些。”
毕竟在新能源车型电池是否安全问题,老生常谈却总是屡屡犯错。

先来分享一组数据,根据新能源汽车国家大数据联盟2019年8月发布的《新能源汽车国家监管平台大数据安全监管成果报告》显示,当年5月至7月,新能源汽车国家监管平台就发现79起自燃安全事故,平均每一天半就有一起事故发生。 
虽然此数据为2019年8月总结,但从已查明起火原因的车辆中显示,58%的车辆起火源于电池问题,19%源于碰撞问题,还有部分车辆源于浸水、零部件故障、使用问题等原因。 
电池自燃也逐渐变成将要超越车型续航、智能、电机的又一大问题。
大家是否还记得2019年蔚来ES8的自燃事件,由于自燃让蔚来在车品质量上遭到了外在的诸多质疑,也让蔚来一时间成为了众矢之的。
 

据不完全统计,2019年自燃涉及的品牌包括特斯拉、蔚来、长安、吉利、欧拉、众泰、云度等等,动力电池包热失控和起火是引起火灾的主要原因。
购买纯电车型的用户们从一开始责备厂家产品不安全到谩骂车型所搭载的电池厂家。一时间,电池成为了原罪。
可并不了解电池原理的用户们,他们又怎会明白,其实电池是无罪的道理。
国家应急管理部新能源汽车安全教育项目专家郭栋曾说过这样一段话,“电池是无罪的,国内动力电池的安全跟设计水平有关系,跟电池的化学性质没关系。从国内相关案例看,电池包设计的质量主要是热失控方面还是有问题,电池包热管理能力需要提高,但国内相关工程师从业时间太短,需要提升水平。” 
感谢郭老师给予电池的证明,“热失控”、“电池包热管理能力”这些专业的名词或许才是比亚迪全新“刀片电池”的正确打开方式。
 

王传福认为,目前新能源行业有一个误区,大家都在攀比续航里程,导致行业对动力电池的能量密度产生了非理性的追求,因为过于追求能量密度而牺牲了电池的安全性,把整个行业技术发展路线带偏了。
虽然目前比亚迪还不能凭借一己之力让行业技术发展回归正道,但正如开篇那句“要将“自燃”从电动汽车的字典里抹去。”比亚迪或许有这样的魄力,对于它而言,电池不仅仅是其车型搭载着的动力,也许更多的来自于比亚迪从无到有的那种”情“。
在发布会上,比亚迪播放了一段由三种电池针刺实验的视频,被测电池上均放有鲜鸡蛋。可想而知,磷酸铁锂块状电池、NCM三元锂电池和刀片电池,最终的获胜者一定是刀片电池。
其他两种电池上的鸡蛋都有不同程度的烤焦,而刀片电池上的鸡蛋依旧处于流动状态,被针刺穿透后的电池无明火、无烟,电池表面的温度为30-60摄氏度。
 

这个视频在新浪微博的观看量达到50.3万次,有1996次转发。
如今关于比亚迪“刀片电池”的热度还在继续,只因新能源行业需要这样的突破和某种契机之下的爆发,或许只有这样,才能为全球新能源市场的前进带去一丝改变。
虽然我们必须承认,比亚迪“刀片电池”的诞生基于市场份额和利益的推动。比起宁德时代和特斯拉共同研发的无钴电池,比亚迪必须快人一步,从电池的“被动者变成主动者,才有机会扭转当下市场占比率不高的局面。
而和王传福一样霸气言辞的比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙在“刀片电池”发布会后表示,“几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案,相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。”

这一剂猛药,仿佛让我们看到了比亚迪“刀片电池”无可限量的未来,当然这样的“糖衣炮弹”我们还是要理智对待。
毕竟对于比亚迪而言,2019年并不顺利,除了没有完成年初设定的65万辆销量目标(仅完成70.98%),还把坐稳四年的全球销量第一让给了特斯拉;全年销量229,506辆的比亚迪,能否在2020特殊的一年里,找回“领军”的感觉,“刀片电池”这位听上去颇有几分“江湖杀气”的兄弟,会成为比亚迪制胜的法宝吗?
比亚迪汉还没正式上市,这块神秘的电池到底有多少的含金量,还得出来遛遛才知道。
文/五十六号
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