“電池大王”王傳福發(fā)誓要奪回曾經(jīng)的桂冠。
這樣的時(shí)刻終于來(lái)臨了。
2020年3月29日,中國(guó)深圳,盡管新冠肺炎疫情肆虐全球,然而,王傳福所帶領(lǐng)的比亞迪依然吸引了廣泛的關(guān)注。
這一天,傳說(shuō)已久的比亞迪“刀片電池”正式對(duì)外發(fā)布,這款戰(zhàn)略性的產(chǎn)品,將承擔(dān)著比亞迪顛覆全球動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)格局的使命。
在發(fā)布會(huì)上,王傳福毫不客氣地指出,新能源乘用車產(chǎn)業(yè),此前秉承的三元鋰電池技術(shù)路線走偏了,盲目追求高能量密度的三元鋰電池是電動(dòng)車不斷發(fā)生自燃的“罪魁禍?zhǔn)住,新能源汽車產(chǎn)業(yè)要想獲得大規(guī)模的發(fā)展,必須要解決安全問(wèn)題。
現(xiàn)在,是時(shí)候“糾偏”了。
這句看起來(lái)輕描淡寫(xiě)的“糾偏”,蘊(yùn)藏著血雨腥風(fēng)。
從2016年起,全球新能源乘用車技術(shù)路線轉(zhuǎn)向三元鋰電池,到2020年底,將會(huì)有數(shù)百GWh的三元鋰電池產(chǎn)能建成投產(chǎn)。此外,加上上游的氫氧化鋰、鈷、鎳、正極等企業(yè),下游的整車制造企業(yè),在這里所傾瀉的投資數(shù)以幾千億元計(jì)。
比亞迪刀片電池如果獲得成功,將會(huì)一舉逆轉(zhuǎn)全球動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)格局,帶來(lái)兩大顛覆性的改變:動(dòng)力電池的材料化學(xué)體系,將會(huì)從三元811為主轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰為主;動(dòng)力電池的制程工藝,將會(huì)從卷繞工藝徹底轉(zhuǎn)向疊片工藝。
這將會(huì)讓整個(gè)三元?jiǎng)恿﹄姵伢w系的投資,陷入巨大的被動(dòng)。
對(duì)于整個(gè)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)而言,上游如此激烈的腥風(fēng)血雨般的競(jìng)爭(zhēng),無(wú)疑將會(huì)促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,消費(fèi)者也將可以獲得更多實(shí)際的利益。

致命一擊
蓄勢(shì)待發(fā)的王傳福沒(méi)有任何客氣,直接放出“絕殺”,一舉掀開(kāi)了三元鋰電池自燃問(wèn)題的蓋子。
這是三元鋰電池體系的致命缺陷。
三元鋰電池,盡管在能量密度,續(xù)航里程中擁有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),但其致命的缺點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,與此前的磷酸鐵鋰體系相比,更易于發(fā)生熱失控。
自燃問(wèn)題,是電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的“潘多拉魔盒”。在此之前,由于沒(méi)有絕對(duì)靠譜的解決方案,在很多著名的品牌發(fā)生自燃甚至是爆燃之時(shí),產(chǎn)業(yè)都保持了沉默。
對(duì)于很多早期的先鋒消費(fèi)者而言,盡管知道自燃是一個(gè)極端情況下的概率問(wèn)題,但心中始終會(huì)懸著一塊石頭。
現(xiàn)在,王傳福直接引爆了電動(dòng)車自燃這個(gè)“大炸彈”。
“針刺試驗(yàn)”,是一個(gè)拗口的專業(yè)術(shù)語(yǔ)。但是,在接下來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),這個(gè)詞將會(huì)成為三元鋰電體系的噩夢(mèng)。
對(duì)于動(dòng)力電池的消費(fèi)者而言,這個(gè)聽(tīng)起來(lái)非常陌生的名詞,作用卻甚為關(guān)鍵,主要用于衡量一款動(dòng)力電池在極端情況下是否會(huì)發(fā)生自燃。
比亞迪和深圳電視臺(tái),攜手把這個(gè)專業(yè)的試驗(yàn)推向了普通的電動(dòng)車消費(fèi)者,并將會(huì)植入在他們的心智深處,在將來(lái)很多個(gè)時(shí)刻,會(huì)持續(xù)地影響全球智能電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
在播出的試驗(yàn)中,三元鋰電池、磷酸鐵鋰塊狀電池以及比亞迪的刀片電池,被漸次擺上試驗(yàn)臺(tái)架,一枚直徑為5mm的鋼針,在機(jī)械臂的驅(qū)動(dòng)下,縱向貫穿三款動(dòng)力電池,人們將會(huì)看到令人震撼的一幕。

三元鋰電池,在被鋼針貫穿之后的幾秒鐘之內(nèi)就發(fā)生了“爆炸”,并引發(fā)了熊熊火焰,動(dòng)力電池泄壓閥開(kāi)啟,活性物噴射而出,放在電池殼體上的雞蛋被炸飛。
盡管所有人都明白,這是極端狀況,但這樣的場(chǎng)面還是不可避免地會(huì)讓人產(chǎn)生聯(lián)想,讓不少電動(dòng)車擁有者的那顆小心臟不由自主地提了起來(lái)。
磷酸鐵鋰塊狀電池,在被鋼針貫穿的情況下情況好了很多,盡管發(fā)生了冒煙,電池殼體里的活性物質(zhì)快速膨脹,活性物頂開(kāi)泄壓閥噴射而出,但沒(méi)有出現(xiàn)明火,表面溫度在200-400℃,電池表面的雞蛋被烤焦。
比亞迪刀片電池,在被鋼針貫穿的情況下,沒(méi)有明火,無(wú)煙,表面溫度未出現(xiàn)顯著上升,放在殼體上的雞蛋蛋清甚至沒(méi)有凝固。
鑒于雞蛋蛋清的凝固溫度為60℃,據(jù)此可以證明比亞迪刀片電池在被鋼針貫穿并發(fā)生內(nèi)短路的情況下,不但沒(méi)有出現(xiàn)自燃,甚至于表面溫度都沒(méi)有超過(guò)60℃。
比亞迪刀片電池毫無(wú)懸念地通過(guò)了針刺試驗(yàn),而三元鋰電池也毫無(wú)懸念地在被鋼針貫穿之后的幾秒鐘內(nèi)發(fā)生了爆燃。
這個(gè)試驗(yàn)以及這段視頻,以后將會(huì)反復(fù)在新能源汽車產(chǎn)業(yè)出現(xiàn),直到這個(gè)產(chǎn)業(yè)徹底地戰(zhàn)勝了電動(dòng)車的自燃問(wèn)題。
當(dāng)然了,對(duì)于三元811體系而言,要想在短期之內(nèi)通過(guò)“針刺試驗(yàn)”,幾乎是mission impossible。
通常情況下,現(xiàn)階段三元811的熱失控溫度為205℃—210℃,為了改進(jìn)安全性和提升熱失控溫度,動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)界提出了著名的“四元電池”(后簡(jiǎn)稱NCMA)解決方案,即在三元811的正極材料中添加鋁原子來(lái)改善化學(xué)特性。
大眾汽車集團(tuán)的三元811,走的就是NCMA路線,通用和LG合資的動(dòng)力電池,也將是NCMA路線,國(guó)內(nèi)的蜂巢能源科技也在做NCMA,相信寧德時(shí)代也會(huì)跟進(jìn)這個(gè)技術(shù)路線。
經(jīng)過(guò)改良的NCMA電池,可以把熱失控溫度提升到230℃,達(dá)到三元622電池的水平。
但是,磷酸鐵鋰的熱失控溫度在500℃以上,這是根本性的區(qū)別。
此外,磷酸鐵鋰(LiFePO4),由于分子式結(jié)構(gòu)中的氧原子被牢牢地鎖在磷酸根中,結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,只有在溫度達(dá)到900℃的時(shí)候,磷酸根的化學(xué)鍵才會(huì)斷裂,釋放出氧原子。
在意味著在溫度達(dá)到900℃之前,磷酸鐵鋰不會(huì)放出氧原子助燃,所以釋放的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于三元811,不易引發(fā)熱失控。
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)車百人執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高在現(xiàn)場(chǎng)連線中指出,比亞迪刀片電池之所以在“針刺試驗(yàn)”中表現(xiàn)優(yōu)秀,主要原因有二:
其一,因?yàn)榈镀姵爻叽绶浅4螅鄬?duì)于普通磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,回路之間距離更遠(yuǎn),所以產(chǎn)生熱量的速度較慢。

其二,因?yàn)榈镀姵氐纳崦娣e遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他電池,可以延緩溫度快速升高。
更穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)、刀片狀產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和特殊設(shè)計(jì)是刀片電池解決自燃問(wèn)題的底層邏輯。
通過(guò)刀片電池,比亞迪樹(shù)立了一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)安全標(biāo)桿,并將通過(guò)這一點(diǎn)不斷地讓三元鋰電體系感到痛苦。
在這樣的背景下,顯而易見(jiàn)的是,在以后電動(dòng)車的終端消費(fèi)場(chǎng)景中,所有搭載了刀片電池電動(dòng)車的銷售顧問(wèn),將會(huì)抨擊搭載三元鋰電池競(jìng)品的自燃問(wèn)題。
在接下來(lái)比較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),絕大多數(shù)購(gòu)買電動(dòng)車的消費(fèi)者將會(huì)被普及到動(dòng)力電池“熱失控”溫度這個(gè)概念。
在購(gòu)買中,很多消費(fèi)者甚至于會(huì)提出這樣的一個(gè)問(wèn)題:“這款電動(dòng)車所選用的動(dòng)力電池,是否通過(guò)了針刺試驗(yàn)?”
對(duì)于三元鋰電池體系的動(dòng)力電池制造商而言,上述問(wèn)題會(huì)讓他們下游的電動(dòng)車制造商備受困擾。
這些搭載三元體系動(dòng)力電池的制造商,將不得不花費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)解釋,他們的Pack設(shè)計(jì)是多么的NB,BMS系統(tǒng)是多么的智能,只要檢測(cè)到一點(diǎn)動(dòng)力電池溫度的升高,就可以采取一系列的安全措施。
他們還會(huì)補(bǔ)充一句,我們的智能Pack系統(tǒng)相當(dāng)于“主動(dòng)安全系統(tǒng)”,而那個(gè)熱失控溫度,僅僅是一個(gè)“被動(dòng)安全系統(tǒng)”。
當(dāng)消費(fèi)者再度追問(wèn),那你們的電池Pack能夠通過(guò)“被動(dòng)安全”的“針刺試驗(yàn)”嗎?
談話就不能繼續(xù)下去了。
在此之前,三元鋰電池的制造商以及下游的電動(dòng)汽車制造商可以說(shuō),磷酸鐵鋰的能量密度不行。
再祭出一個(gè)直擊靈魂的問(wèn)題:“你愿意購(gòu)買一款續(xù)航里程只有300多公里的電動(dòng)車,還是愿意購(gòu)買一款續(xù)航里程超過(guò)500公里,且電池系統(tǒng)擁有‘主動(dòng)安全’保障的電動(dòng)車?
“
消費(fèi)者別無(wú)選擇,因?yàn)樗荒馨岩惠v續(xù)航里程只有300多公里的電動(dòng)車開(kāi)回家。
現(xiàn)在情況發(fā)生了逆轉(zhuǎn),王傳福說(shuō),搭載比亞迪“刀片電池”的電動(dòng)車,不僅幫助這個(gè)產(chǎn)業(yè)消滅了自燃的風(fēng)險(xiǎn),續(xù)航里程還可以超過(guò)600公里。
也許,他的銷售顧問(wèn)還會(huì)補(bǔ)上一刀:“你確信要把一輛存在‘爆燃’風(fēng)險(xiǎn)的電動(dòng)車開(kāi)回家?”
答案不言自明。
消費(fèi)終端的壓力,將會(huì)傳遞給電動(dòng)車制造商,并瞬間抵達(dá)動(dòng)力電池制造商。
對(duì)于三元鋰電池體系的企業(yè),這不是一個(gè)尷尬的時(shí)刻,事實(shí)上,這是一個(gè)致命的時(shí)刻。
直面靈魂拷問(wèn)的企業(yè),包括全球幾乎所有的動(dòng)力電池制造巨頭,如寧德時(shí)代、松下、LG化學(xué)、三星SDI、SKI……
此外,很多自建動(dòng)力電池產(chǎn)能的汽車制造商,也將不得不重新評(píng)估形勢(shì)的發(fā)展,是不是要調(diào)整投資策略?
這些企業(yè)包括:
大眾汽車集團(tuán)與Northvolt的合資工廠,這個(gè)在德國(guó)下薩克森州薩爾茨吉特的動(dòng)力電池工廠,預(yù)計(jì)產(chǎn)能達(dá)24GWh,投資將會(huì)在20億歐元左右。
PSA和道達(dá)爾兩個(gè)合資工廠,一個(gè)位于法國(guó)上法蘭西大區(qū),一個(gè)位于德國(guó)凱澤斯勞滕,每個(gè)工廠的滿負(fù)荷產(chǎn)能為32GWh,總投資將達(dá)50億歐元。
通用汽車與LG化學(xué)的合資工廠,位于俄亥俄州的Lordstown,產(chǎn)能將達(dá)到30GWh,投資為23億美元。
此外,鎳、鈷等資源生產(chǎn)商,三元體系的正極材料生產(chǎn)商恐怕都需要祈禱。