鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1159次 | 2020年03月30日
比亞迪刀片電池號稱通過針刺測試 是真是假?
日前,一則有關(guān)車載電池的極限安全測試視頻在網(wǎng)絡(luò)上引發(fā)關(guān)注。
該視頻中,比亞迪刀片電池電芯、三元鋰離子電池電芯、普通磷酸鐵鋰離子電池電芯三組產(chǎn)品進(jìn)行了針刺測試。結(jié)果顯示刀片電池在極端測試條件下,安全性能表現(xiàn)不俗,其他兩組測試產(chǎn)品要么直接起火爆燃(三元鋰離子電池),要么出現(xiàn)高溫(普通磷酸鐵鋰離子電池)。
據(jù)汽車之家報(bào)道,刀片電池在針刺測試過程中,未出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象,且電池電壓和表面溫度穩(wěn)定;而三元鋰離子電池出現(xiàn)了劇烈的熱失控現(xiàn)象并爆炸起火;普通磷酸鐵鋰離子電池的熱失控劇烈程度較低,但電池溫度較高。
報(bào)道稱,上述測試為電池單體的零部件安全測試,其安全性可以通過電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化以及電池管理系統(tǒng)的監(jiān)控得到提升。
測試結(jié)果引熱議
視頻公布后在網(wǎng)絡(luò)上引起熱議,其中質(zhì)疑最多的話題是,網(wǎng)傳視頻有剪輯的痕跡。有網(wǎng)友表示,經(jīng)過剪輯的內(nèi)容可信度不高,或許針刺測試過程中刀片電池的表現(xiàn)并不像視頻中展示的那么好。
公開資料顯示,針刺試驗(yàn)是模擬鋰離子電池內(nèi)部短路、導(dǎo)致熱失控、進(jìn)而爆炸起火的試驗(yàn)方法。根據(jù)現(xiàn)行的推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法》(標(biāo)準(zhǔn)號GB/T31485-2015),單體蓄電池的針刺試驗(yàn)是指,模塊在一定條件下充電時(shí),用直徑為5mm-8mm的耐高溫鋼針,以(25±5)mm/s的速度,從垂直于蓄電池極板的方向貫穿,并停留其中觀察1小時(shí)。若單體蓄電池不爆炸,不起火,則視為通過安全要求。
清華大學(xué)電池安全實(shí)驗(yàn)室公布的《2019年動力鋰電池安全性研究報(bào)告》顯示,鋰離子電池的熱失控是動力鋰電池安全事故的核心原因;而電池失控的重要觸發(fā)條件中,短路占絕大多數(shù)(比例高于90%)。
而正處于報(bào)批公示階段的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《電動汽車用動力蓄電池安全要求》將針刺試驗(yàn)取消。原因是IEC等國際標(biāo)準(zhǔn)沒有發(fā)現(xiàn)針刺試驗(yàn),以及由于針刺試驗(yàn)與實(shí)際失效模式不相符,所以在工信部公布的新能源汽車準(zhǔn)入管理規(guī)定(39號令)中針刺為暫不執(zhí)行項(xiàng)目。
業(yè)內(nèi)人士告訴財(cái)經(jīng)網(wǎng)汽車,取消針刺試驗(yàn)還有一個(gè)重要的原因,就是所有的三元鋰離子電池都無法通過這個(gè)考驗(yàn)。
視頻真?zhèn)卧赓|(zhì)疑
前述視頻公布后,部分網(wǎng)友對針刺測試的必要性做出了肯定的評價(jià),同時(shí)也有一部分用戶對測試過程的專業(yè)性,甚至網(wǎng)傳視頻的真假提出了質(zhì)疑。
針對網(wǎng)友的熱議,一位業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,視頻真實(shí)性有待商榷。他表示:目前市場上主流的動力鋰電池都遠(yuǎn)無法達(dá)到通過針刺測試的標(biāo)準(zhǔn),說技術(shù)上實(shí)現(xiàn)這樣的突破恐怕還為時(shí)尚早。
行業(yè)資深編輯高舜表示:我個(gè)人覺得視頻是真的,比亞迪這個(gè)刀片電池是通過延長電芯,配以更好的散熱材料制成的,在電池結(jié)構(gòu)上下了功夫。但電池性能表現(xiàn)有很多方面,這個(gè)針刺測試只是展示了刀片電池的長處,沒有比較刀片電池相對其他電池的短處。
另一位業(yè)內(nèi)人士對財(cái)經(jīng)網(wǎng)汽車表示,在極端情況下,磷酸鐵鋰的安全性能的確要超過三元鋰離子電池,而比亞迪作為在磷酸鐵鋰路線技術(shù)積淀最多的電池公司,其刀片電池的安全性確實(shí)可以得到進(jìn)一步強(qiáng)化。但是要指出的是,視頻中的穿刺測試更多是對極端情況的一種模擬,實(shí)際路況很難發(fā)生,所以這種測試盡管可以稱之為最苛刻,但對普通用戶來說更多的是一種象征意義。
三元鋰仍占主流
從動力鋰電池的材料技術(shù)路線來看,國內(nèi)仍以三元電池和磷酸鐵鋰離子電池為主:三元鋰離子電池重要應(yīng)用在乘用車領(lǐng)域,磷酸鐵鋰離子電池重要應(yīng)用在商用車領(lǐng)域。
動力鋰電池應(yīng)用分會研究部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2019年上半年我國新能源汽車動力鋰電池裝機(jī)總量中,三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池占據(jù)絕對優(yōu)勢,占比之和高達(dá)98.11%。同時(shí),二者的裝機(jī)量占比差距逐漸拉大,由2018年同期接近17%的差距驟增至44%。
高舜表示,磷酸鐵鋰離子電池的優(yōu)勢是安全、成本低,缺點(diǎn)是比同等大小的三元鋰離子電池續(xù)航低很多。
然而,2020年一月,比亞迪董事長王傳福在我國電動汽車百人會論壇中表示,比亞迪開發(fā)的磷酸鐵鋰刀片電池,在體積比能量密度上比傳統(tǒng)磷酸鐵鋰離子電池提升了50%,具有高安全、長壽命等特點(diǎn),整車壽命可達(dá)百萬公里以上。
刀片電池將于今年三月在重慶廠首次量產(chǎn),并將首批搭載在將于2020年三季度上市的比亞迪漢純電動轎車上。公開資料顯示,漢定位于B+級高端轎跑車,以特斯拉Model3、奧迪A4、BMW3系等高檔中型車為競品,其續(xù)駛里程達(dá)到605公里,電池系統(tǒng)的能量密度為140Wh/kg。
鐵鋰離子電池或回暖
關(guān)于磷酸鐵鋰離子電池來說,提升續(xù)航這個(gè)短板是趕超三元鋰離子電池的重要一步。
我國電動汽車百人會副理事長歐陽明高認(rèn)為,刀片電池技術(shù)能夠很好地解決磷酸鐵鋰體積比能量偏低的問題,使得搭載磷酸鐵鋰離子電池的乘用車也可以跑500公里以上。
新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟公布的《新能源汽車國家監(jiān)管平臺大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報(bào)告》顯示,2019年五月以來發(fā)生的新能源汽車安全事故中,使用三元鋰離子電池的汽車所占比例達(dá)到86%,遠(yuǎn)超過磷酸鐵鋰的7%。
關(guān)于三元鋰離子電池路線來說,在能量密度越來越受制于物理性能的情況下,適時(shí)提升安全性能,是一個(gè)比較大的挑戰(zhàn)。因?yàn)樘厮估膸状巫匀际鹿时砻鳎耐谕ㄟ^BMS來解決安全性能并不可靠。而關(guān)于用戶來說,出行安全始終是頭等大事。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,三元鋰離子電池之所以在安全性能上低于磷酸鐵鋰和刀片電池,實(shí)際上是其過于追求電池密度的結(jié)果。一味拔高電池密度,是為了迎合市場上消費(fèi)者關(guān)于續(xù)航焦慮的痛點(diǎn),但假如忽略安全性能,也將在一定程度上限制其發(fā)展前景。
在此背景下,高安全、長壽命的磷酸鐵鋰離子電池依然具有市場。除比亞迪以外,寧德時(shí)代于2019年推出基于磷酸鐵鋰材料的CTP無模組動力鋰電池技術(shù),提升了電池包的空間利用率和生產(chǎn)效率。2020年三月,特斯拉與寧德時(shí)代合作達(dá)成磷酸鐵鋰離子電池采購協(xié)議,帶動A股市場的多支相關(guān)概念個(gè)股漲停。
資深業(yè)內(nèi)人士對財(cái)經(jīng)網(wǎng)汽車表示,刀片電池是比亞迪的重大技術(shù)突破。該技術(shù)在大幅提升能量密度的同時(shí),還確保了安全性能,這或是近一段時(shí)間動力鋰電池路線或生變,磷酸鐵鋰重回主流呼聲的由來。