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      5毫米針刺實驗沒有意義,第三方動力電池專家答疑汽車商業評論

      2020-6-8 10:08| 發布者: Insigne| 查看: 325| 評論: 0

      摘要: 5毫米針刺實驗沒有意義,第三方動力電池專家答疑汽車商業評論

      或許,一場關于針刺電池的爭論到了結尾的時候了

      有人說王傳福是工程師思維,2020年春天突然間發生的有關電池穩定性的“針刺測試”,讓我們看到曾毓群才是工程師思維。比亞迪銷售公司一個副總就把“火”點燃了。

      3月29日,比亞迪舉辦電芯為磷酸鐵鋰電池的“刀片電池”發布會,并首次對外公布了其順利通過“針刺測試”的完整測試視頻。

      針刺是模擬的電池的內部短路,它在被鋼針穿透的情況下,無明火、無煙,且表面溫度維持在30-60度,而同樣測試條件下的三元電池則劇烈燃燒,表面溫度甚至超過了500攝氏度。

      當時,比亞迪股份副總裁、弗迪電池董事長何龍稱:“電池的針刺測試,就像我們攀登珠穆朗瑪峰這個難度。”

      比亞迪直白地告訴外界:要比安全,我家的磷酸鐵鋰刀片電池可以把三元電池摁在地上摩擦。(參閱汽車商業評論微信公眾號文章《寧德時代與比亞迪為一根鋼針開杠,這個瓜要怎么吃》)

      對于比亞迪的挑釁,使用寧德時代三元電池的李想并不買賬,他在回答讀者提問時,直言比亞迪剛發布的刀片電池有三大缺點:低溫性能欠佳、電壓穩定性差、空間與重量有局限。并直言:唐DM都不用刀片電池。

      比亞迪銷售公司副總經理李云飛立即做出回應:1、刀片電池有大量合作伙伴在談,漢的冬季試驗可到-30度。2、電壓問題是BMS管理水平的體現,比亞迪有經驗。3、還將推一個DM-i平臺,注重能耗體驗,不充電時油耗為5L。最后,李云飛歡迎李想5—6月間去重慶刀片電池廠參觀。

      有自媒體認為,這一番交鋒,“一個懟的直白,一個回的敞亮。盡管沒有解開全部疑惑——如空間與重量表現、刀片這么好為什么只用在漢上,但兩位高管的坦誠收獲了吃瓜群眾一致好評”。

      其后,李想并沒有再回應,恐怕再回應就顯得有點不對稱,畢竟他回應的對象不是王傳福。這里,李想顯得也是更有工程師思維。

      外界等待的還是寧德時代的回應。寧德時代恐怕也沒有將這個“針刺測試”當回事,或許也不想中比亞迪的招,變相幫比亞迪的刀片電池做宣傳。但股民并不答應。

      一個多月后,在5月11日寧德時代2019年度業績說明會上,曾毓群終于被問及如何評價比亞迪刀片電池。他輕描淡寫地表示,刀片電池僅是2016年量產的CTP結構創新概念中的一種,并暗示其并非最優選擇。

      同時,對于“電池安全檢測”相關問題,曾毓群認為電池的安全和電池的濫用測試是兩回事,“有些人把濫用測試的通過等同于電池的安全”。

      曾毓群的話語剛落,當天晚間,李云飛通過社交媒體喊話:“不服?那也來扎一下吧”,并認為“針刺是難度最大的,堪比攀登珠峰”。

      但這個“火”沒有點著,直到5月21日,一家社交媒體博主發布了一段寧德時代811電池的穿刺測試,途中電池爆燃。

      一天之后,寧德時代在社交媒體發布了三元電池包針刺試驗視頻,視頻中“寧德時代三元電池包鋼針根本刺不穿”。它配文說:“是什么阻礙寧德時代做針刺測試?是技術?是體質?是巨頭的面子?不,是鋼針!”。

      這個社交媒體文章下面引來不少評論,認為針刺測試模擬的應該是電池內部短路,而非測試電池包外殼硬度,稱“刺不透電池包能代表電池單體安全嗎?要不刺一下單體看看?”,更有人認為“這個測試侮辱群眾智商”。

      于是,5月23日,寧德時代又發布了某款5系三元電芯及某款8系三元電芯通過針刺測試的視頻,并稱 “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?”

      寧德時代告訴汽車商業評論,視頻中的811三元產品采用了寧德時代獨創的“控短路”安全技術,該技術在即使有外部金屬異物插入電池內部的情況下(如針刺),也能保證不發生大電流內短路,從而不引發電池熱失控,自然就能通過針刺測試。

      對于該技術,寧德時代做出了這樣的解釋:2017年之前,歐洲某著名車企向寧德時代提出能通過針刺測試的高能量密度三元電池單體技術要求。寧德時代團隊做了大量的針對性開發,攻克了高能量密度三元電池針刺問題,并由客戶送到TüV檢測認證。TüV報告結果顯示,在針刺實驗中,寧德時代三元電池實現了不起火、不爆炸,電池溫度只有35.1℃。

      但這個視頻還是毫無懸念地引發正反方兩大陣營爭論。

      支持寧德時代的粉絲認為“把刀片吹成新能源汽車行業的終極電池,就是技術上的無能。松下和LG怎么不做鐵鋰做三元?全世界都錯了就他牛逼。科技企業固步自封更談不上追求了,估計以后就是一個加工廠的命。……”

      支持比亞迪的粉絲則有人表示,“自己既然過的了針刺實驗,卻一直稱針刺不一定安全,還要求取消針刺,存在兩種情況。1.自家兩個實驗是拿來騙網友的。2.過的了針刺的電池,由于成本或者能量密度的原因,根本裝不了車,市面上目前根本沒有能過針刺實驗的三元電池。哪種情況,請作答???”

      5月24日,前述那家社交媒體博主又發布了寧德時代5系三元電池穿刺著火視頻。與寧德時代截然相反的測試結果進一步引發公眾熱議。

      當天晚間,李云飛再次通過社交媒體發聲,他撇清這個針刺紛爭的起因和自己的關系,認為“三元電池不安全等,這些都是行業共識和常識,沒有提誰,也從未針對過誰!但不知為何,近期被弄得這么針對?只能解釋為:刀片電池,出鞘安天下,也震驚了同行和天下吧!”

      然后,他表達針刺了電池沒短路就是實驗失敗,“針刺實驗的核心目的就是要讓電池短路,以便觀察電池的熱失控情況及制定更好的安全防護策略”,“針刺讓電池不短路,實現的方式有很多種,很多家電池公司都已掌握該技術”“刀片電池針刺實驗視頻能看出,刀片電池是短路了的,但它很安全”。

      他這則社交媒體文章引發粉絲一片叫好。有跟帖說“某司為了維持業績,撒謊、詐騙、公然造假,讓我想起了同樣曾經是創業板老頭——為夢想窒息的 樂視!—— 估計寧德時代也害怕啊,怕動力電池的大蛋糕被byd給一把搶回去,畢竟byd現在分離出弗迪系公司,專門賣電池、賣電機、電控。作為交通電動化先驅,byd可比只賣電池的寧德時代對電動車懂得多的多!”“比亞迪終于有了一個會營銷的大嘴”。

      第二天,5月25日,寧德時代官方社交媒體平臺又發布了《關于動力電池標準的一些認識》的文章,主要有三點:一、三元和鐵鋰各有特點,分別滿足不同的市場需求;二、國際認知從單體安全轉向系統安全;三、中國標準與國際法規全面接軌,重心轉向系統安全。

      事情并沒有就此平息。

      6月4日,比亞迪邀請媒體造訪重慶壁山區的弗迪鋰電池有限公司,也就是所謂比亞迪刀片電池超級工廠。李云飛在社交媒體上發文稱:“現場見證主要類型電池的針刺實驗。比亞迪刀片電池‘登峰造極’……”

      看來比亞迪絕對不想浪費這個“針刺實驗”題材。6月5日上午,有媒體發文說“電動車是一個整體品類,一家做不好,一個品牌不安全,帶來的是整個行業之憂。這與中國汽車品牌在海外都是‘中國品牌’一個道理,當你還弱小的時候,你只是代表一個品類中的一小部分,你做得好,為這品類增光,一榮俱榮一毀俱毀,不要抱有打壓競爭對手就可以雞犬升天的僥幸心理”,“別讓一場你爭我奪的口水仗,毀了好不容易建立起來的新能源汽車消費信心”。

      當下,國內動力電池市場的老大是寧德時代,2017年前則是比亞迪。寧德時代在最近幾年迅速將大多數國內外主流整車廠都拉入自己的朋友圈,加快“跑馬圈地”,電池產銷量進一步把比亞迪甩在后面。

      根據動力電池應用分會研究部統計,2019年中國動力電池裝機總量約為62.2 Gwh,同比增長9.3%,其中三元電池占總裝量65.2%,同比累計增長22.5%;磷酸鐵鋰電池裝車量累計20.2Gwh,同比累計下降9.0%。

      具體來看,寧德時代動力以31.71 Gwh 動力電池裝機量居首位,而比亞迪和國軒高科分別以10.76Gwh和3.31Gwh位居第二和第三。

      今年以來,三元鋰的市場占比繼續擴大,研究機構EVTank最新的數據顯示,今年1~4月,國內三元鋰電池裝機量占比升至72.87%,而磷酸鐵鋰電池的裝機量進一步跌至22.93%。

      寧德時代能夠在國內稱霸的重要原因一是它是獨立的電池公司,其二,它在三元電池上的技術要領先一步。

      2019年,比亞迪把電池業務單獨成立弗迪動力電池公司,準備再發力。但是盡管動力電池公司獨立出來,本質上它還是比亞迪的子公司,外部主機廠顯然還是對此有忌憚。

      誰想到,2020年開始,比亞迪發力其擅長的磷酸鐵鋰電池,且以采用疊片工藝的刀片電池的名義,一下吸睛無數。而對比亞迪推磷酸鐵鋰電池有利的條件是,新能源汽車補貼政策退坡幅度加大后主機廠成本壓力加大,而磷酸鐵鋰電池目前相對三元電池成本還是要低。

      比亞迪重慶工廠自3月投產以來,現在已有4條生產線在生產,預計年底將有8條生產線,完成15Gwh的產能,“而且都預訂出去了”,全部投產后電池產能將可達到20Gwh。

      按比亞迪剛公布的數據,2019年它的電池產能是40 Gwh,今年已投產加上在建的電池產能將達到65 Gwh,而到2022年將達到100 Gwh。寧德時代去年動力電池產能為53GWh,而目前已公告的在建項目產能為22 Gwh。

      所以,外界普遍認為比亞迪想借著刀片電池翻身,那么比亞迪磷酸鐵鋰的刀片電池究竟如何?它針對三元電池的針刺實驗有無道理?汽車商業評論最近就此訪問了一位不愿具名的世界級的動力電池專家。

      這位專家的核心觀點是,整個電池生產過程當中,難免100萬只或者1000萬只電芯中,不可避免會有個別電芯存在制造瑕疵,混入雜質顆粒,這個雜質顆粒就是電池內部短路的重要原因。但是,雜質顆粒一般最大為50微米(1微米=0.001毫米),而鋁箔、銅箔的短路點也就只有6-15微米,雖然鋁箔和銅箔分切時候可能有毛刺,但毛刺直徑也不會大于1毫米。針刺實驗主要是為了模仿電池內部短路的情景,如果用直徑1毫米的針來做針刺實驗是可以模仿電池內部短路現象,但如果用直徑5毫米的針去做實驗,那基本上就是模仿不可能發生的情景,這時熱失控的風險就大多了。如果這樣要求三元電池,那顯然是不合理的。

      這也就是為什么今年5月12日發布的強制性標準GB30381-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》刪除了電池單體針刺測試的原因,因為包括IEC等國際標準沒有針刺試驗、針刺試驗與實際失效模式不相符等。此前國標GB/T 31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》關于針刺的規定,單體電池用直徑5-8毫米的鋼針,蓄電池模塊用直徑6-10毫米的鋼針,都是以20-30毫米/秒的速度針刺。

      不過,新國標GB30381-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中,作為熱擴散試驗中觸發熱失控的推薦方法之一的針刺測試,要求鋼針直徑為3-8毫米,以0.1-10毫米/秒的速度針刺。


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