或許,一場關(guān)于針刺電池的爭論到了結(jié)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(fā)生的有關(guān)電池穩(wěn)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(fā)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(nèi)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(dāng)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?!?/p>
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(yè)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(fā)布的刀片電池有三大缺點:低溫性能欠佳、電壓穩(wěn)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(jīng)理李云飛立即做出回應(yīng):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(xiàn),比亞迪有經(jīng)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(rèn)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(xiàn)、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(yīng),恐怕再回應(yīng)就顯得有點不對稱,畢竟他回應(yīng)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(yīng)。寧德時代恐怕也沒有將這個“針刺測試”當(dāng)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(yīng)。
一個多月后,在5月11日寧德時代2019年度業(yè)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(chǎn)的CTP結(jié)構(gòu)創(chuàng)新概念中的一種,并暗示其并非最優(yōu)選擇。
同時,對于“電池安全檢測”相關(guān)問題,曾毓群認(rèn)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(dāng)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(rèn)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(fā)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(fā)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(shù)?是體質(zhì)?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(rèn)為針刺測試模擬的應(yīng)該是電池內(nèi)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(rèn)為“這個測試侮辱群眾智商”。
于是,5月23日,寧德時代又發(fā)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(shù),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(yè)評論,視頻中的811三元產(chǎn)品采用了寧德時代獨創(chuàng)的“控短路”安全技術(shù),該技術(shù)在即使有外部金屬異物插入電池內(nèi)部的情況下(如針刺),也能保證不發(fā)生大電流內(nèi)短路,從而不引發(fā)電池?zé)崾Э?,自然就能通過針刺測試。
對于該技術(shù),寧德時代做出了這樣的解釋:2017年之前,歐洲某著名車企向?qū)幍聲r代提出能通過針刺測試的高能量密度三元電池單體技術(shù)要求。寧德時代團隊做了大量的針對性開發(fā),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(rèn)證。TüV報告結(jié)果顯示,在針刺實驗中,寧德時代三元電池實現(xiàn)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(fā)正反方兩大陣營爭論。
支持寧德時代的粉絲認(rèn)為“把刀片吹成新能源汽車行業(yè)的終極電池,就是技術(shù)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??萍计髽I(yè)固步自封更談不上追求了,估計以后就是一個加工廠的命?!?/p>
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(wǎng)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(fā)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(jié)果進一步引發(fā)公眾熱議。
當(dāng)天晚間,李云飛再次通過社交媒體發(fā)聲,他撇清這個針刺紛爭的起因和自己的關(guān)系,認(rèn)為“三元電池不安全等,這些都是行業(yè)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(xiàn)的方式有很多種,很多家電池公司都已掌握該技術(shù)”“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(fā)粉絲一片叫好。有跟帖說“某司為了維持業(yè)績,撒謊、詐騙、公然造假,讓我想起了同樣曾經(jīng)是創(chuàng)業(yè)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(xiàn)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(qū),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(fā)布了《關(guān)于動力電池標(biāo)準(zhǔn)的一些認(rèn)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(rèn)知從單體安全轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全;三、中國標(biāo)準(zhǔn)與國際法規(guī)全面接軌,重心轉(zhuǎn)向系統(tǒng)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(qū)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(fā)文稱:“現(xiàn)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(fā)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(yè)之憂。這與中國汽車品牌在海外都是‘中國品牌’一個道理,當(dāng)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(dāng)下,國內(nèi)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(shù)國內(nèi)外主流整車廠都拉入自己的朋友圈,加快“跑馬圈地”,電池產(chǎn)銷量進一步把比亞迪甩在后面。
根據(jù)動力電池應(yīng)用分會研究部統(tǒng)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(xù)擴大,研究機構(gòu)EVTank最新的數(shù)據(jù)顯示,今年1~4月,國內(nèi)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(nèi)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(shù)要領(lǐng)先一步。
2019年,比亞迪把電池業(yè)務(wù)單獨成立弗迪動力電池公司,準(zhǔn)備再發(fā)力。但是盡管動力電池公司獨立出來,本質(zhì)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(fā)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(shù)。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(chǎn)以來,現(xiàn)在已有4條生產(chǎn)線在生產(chǎn),預(yù)計年底將有8條生產(chǎn)線,完成15Gwh的產(chǎn)能,“而且都預(yù)訂出去了”,全部投產(chǎn)后電池產(chǎn)能將可達到20Gwh。
按比亞迪剛公布的數(shù)據(jù),2019年它的電池產(chǎn)能是40 Gwh,今年已投產(chǎn)加上在建的電池產(chǎn)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(chǎn)能為53GWh,而目前已公告的在建項目產(chǎn)能為22 Gwh。
所以,外界普遍認(rèn)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(yè)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(chǎn)過程當(dāng)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(zhì)顆粒,這個雜質(zhì)顆粒就是電池內(nèi)部短路的重要原因。但是,雜質(zhì)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(nèi)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(nèi)部短路現(xiàn)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(fā)生的情景,這時熱失控的風(fēng)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(fā)布的強制性標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)GB/T 31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》關(guān)于針刺的規(guī)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(biāo)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(fā)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。
“針刺測試變數(shù)太大,取決于針的直徑,也取決于刺穿的速度,很難重復(fù)?!彼硎?,直徑1毫米的針刺破以后短路造成的危害要比5毫米小很多,能夠更加能夠模擬真實的制造瑕疵。因此,他認(rèn)為“德國人用直徑1毫米的針做針刺實驗,以此來模仿在電池內(nèi)部制造瑕疵導(dǎo)致短路的情況下電池的熱失控狀況,是有道理的”。
他同時認(rèn)為磷酸鐵鋰的電池也存在不少問題,最致命的是,“如果大家對電動車的續(xù)航要求到600公里以上,磷酸鐵鋰打死也做不到。因為即使做到了,它的重量也太重了,事實上也是犧牲了不少續(xù)航里程”。首個搭載刀片電池的車型比亞迪漢EV<漢EV可以達到NEDC 605公里的續(xù)航。對于磷酸鐵鋰來說,能做到這個水平已經(jīng)相當(dāng)不容易了。
這位專家的忠告是,在首先考慮安全的條件下,續(xù)航里程、使用壽命、低溫性能、制造成本、安全性、能量密度等,不同的動力電池,也都是在這些元素中尋找合適的平衡點,以更好地適應(yīng)市場。
以下是汽車商業(yè)評論對這位專家專訪的實錄,此處略有刪節(jié)。
1毫米的針還是5毫米的針
汽車商業(yè)評論:你怎么看這個電池針刺實驗?我很樸素的想法就是說,傳統(tǒng)燃油車?yán)锏钠屯澳阋c著了汽油,肯定馬上就爆炸了,所以你怎么看這個事?
專家:我是覺得針刺實驗反映的是鋰電池在內(nèi)部短路時候的一種熱失控表現(xiàn),但是針刺實驗變數(shù)太大,取決于針的直徑,也取決于刺穿的速度,很難重復(fù)。
現(xiàn)在歐洲的車廠里邊針刺也并不作為一種測試的標(biāo)準(zhǔn)。而且,它用的針直徑比較小,只有一毫米,中國原來的國標(biāo)用的針是5毫米的針。1毫米針和5毫米針,對同一個電池來說,短路的時候的結(jié)果都不一樣。
汽車商業(yè)評論:5毫米短路的機會大,是吧?
專家:對。所以大家有爭論,這也是為什么針刺不作為標(biāo)準(zhǔn)的原因之一。在整個電池生產(chǎn)過程當(dāng)中,出現(xiàn)瑕疵品是不可避免的,有的只是100萬只電池中出現(xiàn)一個,還是說1000萬個電池中出現(xiàn)一個,但總之可能會發(fā)生,因為制造不可能保持百分之百的無瑕疵。
但是短路點多大?一般對我們來說,短路點,你像鋁箔、銅箔都是在15微米到6微米之間,那么出現(xiàn)的短路點一定是非常小的。我們用的材料的顆粒多數(shù)都是在15微米到5微米之間,所以德國人用一毫米的針做短路這個實驗,那是有他道理的,一般的短路點都不會超過一毫米。
在這樣的情況下,去做個針刺實驗,驗證你的電池是否是能夠在這種短路的情況下不至于造成惡性的事故,還是有道理的。但是,針的直徑增加到2毫米、3毫米、5毫米甚至7毫米10毫米這種情況下的話,就很難去解釋清楚為什么要這樣做。因為就像那個寧德時代證明的一樣,我有模組,電池還有殼體,還有電池包,一般7毫米5毫米的針是扎不進去的,那個實驗意義不大。
汽車商業(yè)評論:但是模擬一毫米以下的針,這樣的短路的話應(yīng)該是有道理的,因為按照你剛才說的,那可能是電池本身制造瑕疵帶來的短路。
專家:目前的話,電池?zé)崾Э赜羞@么幾種情況,目前的話比如過充,現(xiàn)在的充電樁技術(shù)提高得很快,做得都很好了,導(dǎo)致電池過充的情況越來越少。比如BMS(電池管理系統(tǒng))通過整車控制,通過電網(wǎng)控制,這種事情就能避免。另外機械故障情況下熱失控等等的一些測試,大家也在設(shè)計的時候有了巨大的改進。
然后在各種溫度條件下,測試電池是否安全,中國有很多實驗,包括鹽燒實驗,熱箱實驗等等,唯一目前大家無法防范的,就是電池在使用過程當(dāng)中的內(nèi)部短路,目前,這是很難防范。
汽車商業(yè)評論:這就是針刺試驗演示的這種短路,是這意思吧?
專家:對,但是你用什么針這是有爭論的。德國人用1毫米針來做,中國人用5毫米針來做。德國人是刺穿一個毫米或者是兩個毫米的電芯,在引起短路之后看電池?zé)崾Э氐那闆r,刺穿2毫米或者4毫米之后,如果不發(fā)生起火,不發(fā)生爆炸,德國人就算通過。但中國是5毫米針刺,不起火,不爆炸才是通過,現(xiàn)在這就取消掉了。因為這個很難通過,大多數(shù)電池都不能通過。
汽車商業(yè)評論:中國為什么就直接取消了?為什么不仿照德國的標(biāo)準(zhǔn)弄?比如用直徑一毫米的針做。
專家:按我的建議來說的話,用一毫米的針做針刺實驗,模擬在電池內(nèi)部制造瑕疵短路的情況下看電池的熱失控狀況還是應(yīng)該做的。
汽車商業(yè)評論:就是說,1毫米的針刺破以后這種短路造成的危害應(yīng)該是小很多?
專家:小很多,比5毫米要小很多,更加能夠模擬真實的制造瑕疵,模擬真實的電池制造瑕疵內(nèi)部的短路情況。
汽車商業(yè)評論:這個制造瑕疵,比如你恰好碰到100萬中一個,導(dǎo)致你開電動車的過程當(dāng)中,可能會造成短路,然后它引發(fā)的事故也就是類似針刺一毫米導(dǎo)致的熱失控?
專家:最大就是一毫米,最大的短路點就是一個毫米,一般的顆粒都是最大50微米以下,50微米是很小的,就0.05毫米。還有一些比如說鋁箔,銅箔經(jīng)過分切的時候可能有毛刺,那么毛刺的話,毛刺也不會大于1毫米直徑。
汽車商業(yè)評論:如果只是1毫米短路點的話,它燃燒就沒那么快了,是不是?
專家:好很多。
汽車商業(yè)評論:那就是現(xiàn)在法規(guī)要求的5分鐘逃生可能性就有了是吧?
專家:5分逃生的話,這個大家都能做得到,很輕易通過,軟包電池的安全性能就更好,基本兩三個小時都沒事。
磷酸鐵鋰電池有兩個最大的缺陷
汽車商業(yè)評論:但是比亞迪說它的磷酸鐵鋰刀片電池,怎么個針刺都沒關(guān)系,以此來說明它的電池是最好的,您怎么看這個事?
專家:這個是相對來說。在單體電芯當(dāng)中的話,磷酸鐵鋰電池確實是要比三元電池安全,大家都知道的。三元電池也可以進一步改善,改善的話把安全做的跟磷酸鐵鋰電池非常接近,比如說軟包電池,也可以做得跟磷酸鐵鋰電池差不多一樣的安全性能,這也是可以做到的。
但是的話無論磷酸鐵鋰電池還是三元電池,當(dāng)成組了以后,如果達到了比如說是50到100千瓦之間,這個能量也是非常大的。在那個時候的話,區(qū)別就不是特別大。
我記得十幾年前在通用實驗室有一次電池事故,用的就是磷酸鐵鋰電池,當(dāng)時把通用電池的一個實驗室基本上炸毀掉了。所以說當(dāng)能量聚集到一定程度的時候,事實上這個破壞力是差不多的,因為它畢竟是個能量包,無論是磷酸鐵鋰電池還是三元電池,都是用的有機溶劑做電解液,都是用石墨作為負(fù)極材料,其實反應(yīng)活性還是蠻厲害,這跟正極材料關(guān)系不大。當(dāng)溫度升到一定程度的時候,正極材料的話才開始反應(yīng),那么磷酸鐵鋰反應(yīng)就會弱一點,幾乎沒什么反應(yīng),那么三元材料就會反應(yīng)比較激烈一點,它主要是釋放氧氣出來產(chǎn)生這種連鎖性的反應(yīng),區(qū)別就在這。
汽車商業(yè)評論:現(xiàn)在磷酸鐵鋰電池通過這個針刺,比如5毫米直徑的針刺應(yīng)該沒有問題?
專家:沒有問題,比亞迪做了三個實驗,第一個實驗是三元電池,表面溫度達到了500度;然后方殼的磷酸鐵鋰電池,針刺之后只是冒煙,沒有看到火,這個溫度也達到了將近400度;那么刀片電池的話,針刺之后,溫度達到30~50度,因為電池非常的薄,反應(yīng)活性沒那么大。
汽車商業(yè)評論:所以比亞迪天天說刀片電池,就是想扭轉(zhuǎn)動力電池的格局?
專家:是這個目的。但磷酸鐵鋰電池有兩個最大的缺陷。
第一點,它本身材料的理論能量密度比較低,一個是重量能量密度低,另外一個是體積能量密度比較低,比較致命的還是體積能量密度比較低;第二點,它低溫效果不好,因為它畢竟是非導(dǎo)體的。
這是磷酸鐵鋰兩個致命的弱點。為了解決這兩個問題,比亞迪就想盡了辦法,刀片電池就相當(dāng)于在成組過程當(dāng)中把一些無關(guān)的就相當(dāng)于機械件去掉了,然后的話把電池做得能做多大就做多大。這也是相當(dāng)于寧德時代的CTP概念是一樣的。他們也是想把方格的電池能量密度做到最高。
這就相當(dāng)于犧牲整包的機械強度了,犧牲的這些增加了能量密度,但是成組過程當(dāng)中,很多機械件,機械強度這些件是必須的。對于磷酸鐵鋰電池來說,它增加能量密度之后,就可以達到續(xù)航里程超過300公里以上,就可以在大部分的車上去應(yīng)用。
一年之前,我們也看到在乘用車方面,80~90%的乘用車是用三元材料,主要是續(xù)航里程,提升的幅度高。對普通老百姓來說,對新能源汽車?yán)m(xù)航里程是不斷提高的,過去我們覺得300公里就夠了,現(xiàn)在的話你覺得多少公里夠?
汽車商業(yè)評論:NEDC500公里?
專家:現(xiàn)在我們的想法來說500公里都不夠,我估計得在600~700公里。所以說如果大家的要求到600公里以上,磷酸鐵鋰打死也做不到,這個肯定做不到的。因為即使做到了,對不對?它的重量也太重了。
汽車商業(yè)評論:那就是說磷酸鐵鋰電池的車要做到500公里,實際上不容易了。
專家:不容易,幾乎要把所有的空間全部放成電池。
汽車商業(yè)評論:你剛才講,這種刀片電池的成組方法犧牲了機械強度,那也就意味著如果撞擊什么出問題的話,會把這電池弄壞了,雖然它不會爆炸或者起火。
專家:也會起火。
CTP的方案還有待于觀察
汽車商業(yè)評論:只不過就不會那么快把車燒了,是這意思吧?
專家:我覺得關(guān)鍵還是要解決問題,因為新能源汽車?yán)m(xù)航里程和充電時間、壽命、低溫相當(dāng)于核心技術(shù),是必須要逾越的鴻溝。當(dāng)然還有還一個成本。想解決這些問題,你需要更高能量密度的電池,而且要突破現(xiàn)在高能量密度電池的安全問題。我們不能是為了目前滿足現(xiàn)在目前的狀況或者什么,就直接又回到磷酸鐵鋰,就不去挑戰(zhàn)高能量密度電池。
我覺得無論三元電池還是未來的高能量密度的電池,肯定會有種種的問題需要克服,這個是我們目前所有做科研的人員和技術(shù)人員存在的理由。如果所有的技術(shù)都不需要人去解決,拿現(xiàn)成的過來的話,那這些科研人員這些創(chuàng)新的投資就沒必要了。
你像1990年誕生的鋰電池,整個過去的幾十年的話都在不斷的突破。這個技術(shù)在不斷的進步,就是因為有這樣的一個挑戰(zhàn)在這里頭,大家在不斷的進行去改進,才有今天新能源汽車這樣的一個局面。
安全問題方面,三元電池,無論是811還是622還是523,還是磷酸鐵鋰,實質(zhì)上在各種邊界條件下,都可以把它把它引爆,也可以讓它起火。就像鉛酸電池、鎳氫電池也是一樣,也可以出現(xiàn)問題。傳統(tǒng)車鉛酸電池我估計也非常有可能每一天就有一起鉛酸電池引起的起火或者是爆炸的事件。你把邊界條件控制好,事實上三元電池也是不會有問題的,出現(xiàn)問題,肯定都是在極端的情況下。
我剛才舉了很多極端的例子,比如過充,對不對?然后機械碰撞,然后溫度變化,還有相當(dāng)于內(nèi)部短路。如果我們把這些邊界條件控制得很好,我們把電池生產(chǎn)制造控制得很好,使用者不要濫用車輛什么之類的,那么實質(zhì)上電池是安全的。
當(dāng)然,因為我們沒有辦法避免所有瑕疵的存在,所以說汽車發(fā)生事故的可能性是有的,我現(xiàn)在要做的,當(dāng)然第一個是我們希望它出現(xiàn)事故的時候,它的破壞性越小越好,同時的話,產(chǎn)生破壞性的時間,拖延得越長越好。
現(xiàn)在提出給大家一個逃逸的時間,未來可能會提出一小時,甚至?xí)岢鰜碚f出現(xiàn)這種惡性事件的時候,只是電池內(nèi)部發(fā)熱不會造成起火,未來我想都會解決,給這個產(chǎn)業(yè)一段時間,讓我們解決這個問題。在沒有解決之前的話,通過各種各樣的防范手段把它避免掉。
汽車商業(yè)評論:你剛才說軟包電池也可以做得跟磷酸鐵鋰電池差不多一樣的安全性能,就是說出現(xiàn)極端情況下不會造成惡性事故?
專家:做的好的軟包電池5毫米針刺的時候是沒有什么反應(yīng)的,溫度也不會太高,也不會起火。
汽車商業(yè)評論:現(xiàn)在寧德時代那種三元方殼電池做5毫米針刺實驗,實際上在現(xiàn)實情況下是不大可能發(fā)生的,對不對?
專家:對,5毫米針刺是不大可能發(fā)生的,它發(fā)生的話基本上就是內(nèi)部的短路,內(nèi)部短路點的話也不到5毫米,我估計在1毫米左右。
汽車商業(yè)評論:也就是說還是說一毫米左右,即使發(fā)生了也不會造成那么慘烈的燃燒,是不是?
專家:這個方殼電池不好說,這可能要做些實驗,我們沒有這個數(shù)據(jù)。但是如果要是三元電池也做得像刀片一樣,我估計它針刺的反應(yīng)活性會降低非常多,因為它熱擴散會好很多。
汽車商業(yè)評論:寧德時代做CTP,是不是也是往這個方向?
專家:對,但它的電池太厚了,你也看到這個視頻當(dāng)中電池非常的厚,我估計可能有幾個厘米厚,這種結(jié)構(gòu)的話,即使磷酸鐵鋰電池,發(fā)生短路,也一樣電池溫度也很高,差不多也四五百度,那就意味著里邊也是在燃燒,只不過電池厚,沒有火噴出來罷了,否則的話你達不到四五百度是吧?
理論上來說的話,你是不能夠否認(rèn)三元電池的安全性的。比亞迪用刀片電池跟寧德時代這么厚的電池去比,那也是有點誤導(dǎo)。按道理要比的話,應(yīng)該用三元的刀片電池和磷酸鐵鋰的刀片電池同時去比。在這個情況下比的話,三元的刀片電池在針刺過程當(dāng)中反應(yīng)活性肯定還是會更高,但是要遠遠低于現(xiàn)在他們用這種三元電池做針刺的結(jié)果。這跟電池形狀厚薄厚是有關(guān)系的。
汽車商業(yè)評論:那就是說未來車廠還是不會把磷酸鐵鋰電池當(dāng)作方向的?
專家:多數(shù)人還是沒有把磷酸鐵鋰當(dāng)成他們選擇的方向之一,但是對于低續(xù)航里程的車,300公里以下的車,不要過長江使用的車,那么現(xiàn)在開始考慮來使用磷酸鐵鋰。我們的猜測,未來的車肯定必須用三元電池,大家有這么個共識,因為未來的純電動車的續(xù)航里程肯定是要越長越好。第二來說,越來越關(guān)注安全,那么三元的軟包電池就變成了他們首選。
汽車商業(yè)評論:現(xiàn)在寧德時代會不會就此它對它的三元電池就是更多的往CTP方向來做?
專家:我不清楚他們下一步是怎么個動作,CTP的方案還是有待于觀察。三元軟包電池它的優(yōu)勢,一個是它只有40毫米厚,可以做成任何厚度的底盤的電池;另外一點的話它因為是疊片工藝,熱傳導(dǎo)性能非常好,對新的下一代汽車電池包來說,軟包電池它的優(yōu)勢會越來越大,成本越來越低。軟包電池和方形電池用的材料,除了包裝和極耳部位蓋帽不一樣之外,其他的原材料都是一樣的。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:汽車商業(yè)評論
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