近日,一場圍繞著比亞迪和寧德時代動力電池針刺試驗的“互懟”在汽車業內激起了千層浪。
迴歸事件的源頭,或許還要從今年3月份,比亞迪釋出了全新的磷酸鐵鋰產品——“刀片電池”開始說起。
“比寧”電池安全之爭
在這場釋出會上,針對消費者最為關心的電池安全問題,比亞迪祭出了業內最嚴苛的電池安全測試方法之一——針刺試驗,即模擬異物刺入電池貫穿內部,從而觀測動力電池熱失控後的反應。
經試驗,比亞迪公佈了三種動力電池針刺對比測試結果,三元鋰電池產生了劇烈燃燒,表面溫度超過500℃,而磷酸鐵鋰塊狀電池雖無明火,但仍產生大量煙,同時表面溫度達到200~400℃。刀片電池在針刺測試中既沒有明火,也沒有煙產生,甚至連表面溫度都不是很高,只有30~60℃,連雞蛋都烤不熟。
比亞迪董事長王傳福表示,“刀片電池體現了比亞迪徹底終結新能源汽車安全痛點的決心,更有能力將引領全球動力電池技術路線重回正道,把‘自燃’這個詞從新能源汽車的字典裡徹底抹掉。”
比亞迪“刀片電池”這一研發進展引起了消費者的廣泛關注,尤其是在近一段時間內,多款搭載三元鋰電池的新能源車又發生了自燃事件。
而此時又恰逢5月11日寧德時代的年度業績網上說明會,因此,會議上,就有投資者詢問寧德時代在電池安全檢測上的工作和關鍵措施。寧德時代董事長曾毓群對此的回答是 “有人把濫用測試的透過等同於電池安全”,並表示寧德時代的安全措施主要集中在碰撞、充電、浸水以及電池設計製造等方面。
這裡需要說明的一點是,曾毓群所稱“濫用測試”並非字面理解的“隨意的、濫用的測試”,而是電池測試環節中的一個專屬名詞,其中就包含有針刺測試和擠壓測試。
雖然曾毓群用的是“有人”這一模糊指稱,但是業內很快就將其所說的濫用測試指向比亞迪3月曝光的刀片電池的針刺試驗。於是,曾毓群的這一表態立刻引發關注與爭議,將兩種技術路線之爭再次推上風口浪尖。
一種觀點認為曾毓群這個說法是荒謬的。
持這一觀點的業內人士認為,牛頓定律不是完全複製實際情況的引數,而是提煉幾個最重要的引數,再將不重要的引數理想化,否則將寸步難行。針刺試驗也是如此。如果說針刺試驗完全能複製實際失效條件,這的確是有很大難度;不過,恐怕所有試驗都很難完全複製實際的失效條件。任何試驗都只能提煉出典型引數,爭取最大化地模擬現實。
做一個簡單的類比:如果說針刺試驗的“濫用測試”不具備說服力,那麼,整車的碰撞試驗算不算“濫用測試”?難道說,因為25%偏置碰撞過於嚴苛,A柱粉碎性骨折的車型你就可以放心買買買?
但也有業內人士認為,針刺試驗毫無疑問可以推動技術進步,但他依然對於曾毓群“濫用測試的透過不等同於電池安全”的觀點持90%的比例贊同。這位人士也舉例說,“鑽石人人都喜愛,但是代價過於高昂,並不是人人都戴得起,退而選擇黃金首飾不是也挺好的嘛。”
如果故事到這裡,寧德時代選擇“息事寧人”也就罷了,偏偏5月21日,一位名為@小魚鋰電的微博博主釋出了一則關於寧德時代811三元電池的穿刺測試。在鋼針穿入電池後,動力電池迅速發生爆炸,並伴隨劇烈燃燒。
這樣的對比試驗無疑逼迫著寧德時代必須正面做出回應。
於是,雙方的較量展開第二個回合。
23日晚,寧德時代釋出了第二則影片,影片中寧德時代採用自家的一款5系三元電芯,穿刺前電芯的電壓是4.213v,溫度為23.9℃。按照國標規定觀察一小時後電壓降為3.724v,溫度升至93.7℃。另一款8系三元電芯,穿刺前電芯的電壓是4.15v,溫度為24℃。針刺1小時之後電壓降至4.075v,溫度升至37.7℃。兩款電芯穿刺完成後均未發生起火、爆炸。
“寧德時代早在2017年就已掌握三元電芯透過針刺測試的技術,但是為什麼沒有推廣?透過針刺測試=電池安全嗎?”影片最後,寧德時代丟擲了這樣的問題。
寧德時代的兩則影片更加引發網友的熱議。
首先,有網友開始質疑,寧德時代以“鋼針刺不穿”電池的鋼板為由,避免進行直接的針刺試驗,這明顯是在避重就輕。
但寧德時代卻認為,從技術上說,電池包層面有更最佳化的安全解決方案,單體電池針刺測試的實際需求已不復存在。簡單來說就是,比亞迪這麼大費周章的“秀”針刺試驗其實根本毫無意義。
而反對寧德時代的觀點則認為,針刺試驗考驗的並不是電池包抵抗外界侵入的能力,而是電池包內的電芯內部面對短路時的能力。它試驗的物件是電芯,而不是電池包。寧德時代將原應作為試驗的電芯短路安全問題換為了電池包整體夠不夠堅固的問題,完全違背了針刺試驗的試驗本體和最終目的。
比亞迪又一次很快對此作出回應,5月24日,比亞迪汽車銷售有限公司副總經理李雲飛在微博中詳細列出了5條關於針刺試驗的測試條件和必要性,並表示:“刀片電池自3月底釋出至今,也只是客觀地講述各種電池的品類特性和優點劣勢,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!”
5月24日這一天,還發生了一件事,寧德時代呼籲新國標《電動汽車用動力蓄電池安全要求》取消針刺測試。
知情人士稱,在最新版的GB《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》中,最大的變化之一就是取消了嚴苛的針刺試驗。而這份《徵求意見稿》,主要起草單位之一就是寧德時代。
表面上,寧德時代非常不屑於針刺試驗。但它的一些做法看上去對針刺試驗又並非雲淡風輕。
針刺測試就是電池安全的“照妖鏡”?
總結來看,比亞迪和寧德時代這一番長達兩個月的“口水戰”其實歸根結底的“爭議點”只有一點,那就是“電池針刺實驗到底有沒有意義?”
對此,比亞迪認為,答案是肯定的。其表示,國家標準對針刺測試的方法做了明確的要求,而其中重點就是:鋼針必須貫穿!而反觀寧德時代5月22日釋出的針刺測試中,寧德先是自創了“針刺測試1.0標準”,即用鋼針刺向電池包,鋼針刺向電池包時發生折斷。用電池包替代電芯,用鋼針折斷替代刺入電池,這並不符合針刺測試的關鍵前提條件。針刺測試是針對電芯的測試,用鋼針來對抗電池堅硬的金屬外殼確實沒有任何意義。
而在寧德時代5月23日釋出的第二支針刺測試影片中,寧德又拿出了“針刺測試2.0標準”。
但也有人指出,與比亞迪早前針刺測試的公開透明不同,寧德時代的針刺測試無論清晰度及攝像頭視角,都有點“猶抱琵琶半遮面”,鋼針有沒有刺穿電池單體根本看不清楚,影片裡只是遮遮掩掩地刺了一下,然後就發表結果:整個過程電池沒有質量損失,電解液無洩漏,安全閥未開啟,電池未起火。
也正因此,寧德時代的這兩個影片引發較多“這是針刺試驗,還是針灸試驗?”的網友質疑。這種質疑認為,針刺試驗的核心目的是讓針貫穿極板,以便使電池短路,從而觀察電池的熱失控情況。但寧德時代的兩次針刺測試都沒有嚴格按照國標執行。
然而,在寧德時代看來,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、系統整合、動態監控和系統防護等。因此應該將重點放在了電池的整體安全上,確保產品在生命週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效能。
但有業內人士認為這裡也是再次偷換概念:把電池單體的安全,轉移到電池包、系統的話題上。這個整體安全的道理並沒有錯,但單體安全與整體安全是遞進關係,而不是非此即彼的互斥關係。如果單體安全沒有保證,整體安全如何保證?
且值得注意的是,《電動汽車用動力蓄電池安全要求》對熱擴散試驗給出了兩種觸發熱失控的推薦方法,就電池包或系統中的電池單體,一個是加熱觸發熱失控,另一個就是針刺觸發熱失控。製造商可以任選其一,也可自行選擇其他方法來觸發熱失控。這表明,電池單體針刺實驗並不是完全被刪除。
“技術路線”的選擇題
其實,在不少業內人士看來,比亞迪與寧德時代的“互懟”歸根結底是在技術路線上的分歧。
一位業內人士表示,其實不單是比亞迪的刀片電池可以透過針刺試驗,比亞迪其他種類的磷酸鐵鋰電池同樣可以透過針刺試驗。而當年之所以將針刺試驗從國家強制性標準中去掉,則正是因為能量密度更高但化學物質更為活躍的三元鋰電池無法透過針刺試驗。
據瞭解,當前新能源汽車市場常用電池分別為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池,而其中,三元鋰電池又在電池產業中佔比絕大比重。中國汽車動力電池產業創新聯盟釋出的資料顯示,2019年我國動力電池累計銷量75.6GWh,其中三元鋰電池累計銷量53GWh,佔總銷量70%;磷酸鐵鋰電池累計銷量20.6GWh,佔總銷量比僅27.2%。
而不論是比亞迪還是寧德時代向來都無可避免地選擇三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池“併線發展”。只不過,比亞迪在磷酸鐵鋰電池上的投資更為巨大,更是以刀片電池為“先鋒”,從2020年起吹響全面迴歸磷酸鐵鋰電池的號角,這意味著,磷酸鐵鋰電池將成為比亞迪日後發展中更為側重的方向。
而寧德時代雖然從2016年起就已經是客車用磷酸鐵鋰電池最大的供應商,但如今卻是依靠三元鋰電池的絕對實力“吞併”大量的市場份額。在其看來,多技術路線並舉才更加適合行業發展和市場需求。
從這個角度而言,這兩家企業的“互懟”其實並不是針對企業本身而言,而是雙方對於動力電池技術路線的發展側重不同。
而對於消費者來說,“比寧”之爭也並非全無意義,業內人士認為,對於針刺實驗有效性的行業討論有助於將新能源行業向更加規範的方向推進。
中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高在刀片電池推出時就曾肯定過這項技術,其表示:“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。”
毫無疑問,國家相關標準越嚴格,將越有助於增強消費者的信心與安全感,對於促進相關企業優勝劣汰、推動電動汽車產業健康發展也都將起到重要的作用。而至於所謂的三元鋰和磷酸鐵鋰技術之爭,會最終透過產品的續航和價格,由消費者“用腳投票”。