鉅大LARGE | 點擊量：858次 | 2020年08月11日
鋰電池，新能源汽車巨頭們的絆腳石？
"夏天擔(dān)心自燃，冬天擔(dān)憂續(xù)航"。
一位新能源汽車車主向邦哥吐槽，去年買車的他，剛從冬季續(xù)航衰減的焦慮中緩過神來，現(xiàn)在又要面臨夏季因溫度升高而帶來的自燃風(fēng)險。
但他的顧慮并不是多余，近日深圳市區(qū)一起車禍引發(fā)熱議。
5月26日，深圳交警通報，深圳市福田區(qū)發(fā)生了一起兩臺車輛追尾交通事故，導(dǎo)致追尾的電動貨車著火。從網(wǎng)友發(fā)布的視頻中可以看到，電動車內(nèi)還有一名被困司機(jī)在車?yán)飺]手。最終，事故造成該電動貨車駕駛?cè)水?dāng)場死亡。
然而就在這兩天，國內(nèi)電池行業(yè)的兩家"龍頭企業(yè)"，比亞迪和寧德時代，卻在因為小小一根"針"，發(fā)文"隔空互懟"。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
螳螂捕蟬黃雀在后，在"混戰(zhàn)"的背景下，外資動力電池企業(yè)在"政策保護(hù)"解禁后全力火開。中國新能源汽車行業(yè)里充斥著濃厚的火煙味，似乎一點就"燃"。
新能源汽車為何這么"火"
說來也巧，就在深圳電動貨車自燃前一天。5月25日，工業(yè)和信息化部部長苗圩在"部長通道"上表示，"我們會高度關(guān)注新能源汽車發(fā)展，使其有一個更好的使用環(huán)境，讓更多的消費(fèi)者愿意選擇新能源汽車。"
這兩年，新能源汽車確實給人一種"扶不起的阿斗"般的感覺。暫且先不說續(xù)航里程打折、充電、軟件死機(jī)這些"非致命性"問題，光自燃這一大硬傷就足夠擊垮整個企業(yè)的聲譽(yù)。
公開數(shù)據(jù)顯示，進(jìn)入5月后，國內(nèi)已發(fā)生6起電動汽車自燃事故。
5月8日，理想ONE在長沙街頭冒煙著火，最終導(dǎo)致車輛前機(jī)艙嚴(yán)重?zé)龘p。理想汽車表示，起火原因是前機(jī)艙右下部的排氣管前段表面附著了外來異物所造成的起火，該異物為一塊車漆防護(hù)墊。
5月18日，一輛正常停放的某品牌電動車在廣州發(fā)生自燃，大火波及到旁邊的奧迪。具體自燃原因仍在調(diào)查。上述事故都沒有造成人員傷亡。
不幸的是，5月26日深圳的電動貨車追尾事故造成司機(jī)當(dāng)場死亡。從網(wǎng)傳的現(xiàn)場視頻中看到，導(dǎo)致追尾的貨車車頭受損，主駕室有手臂揮舞，但駕駛?cè)藛T未能逃出，大火隨后將車輛燒毀。
"近期電動車著火事件較多，這其中并非簡單的三元電池容易著火，能量密度高導(dǎo)致著火問題大，而是產(chǎn)品自身的設(shè)計問題的隱患較多，尤其是物流車的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，但成本壓力大，導(dǎo)致著火等問題較多。"
乘聯(lián)會秘書長崔東樹向創(chuàng)業(yè)邦表示，目前著火的問題因為夏天的天氣熱，電池放熱失控問題突出、而一些老舊車型設(shè)計散熱性能不達(dá)標(biāo)、以及各種原因引發(fā)的短路、外力撞擊等，都導(dǎo)致電動車的著火風(fēng)險較大。
目前，電動車動力電池類型主要為兩種，三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池。
三元鋰電池，單體能量密度高，可實現(xiàn)高續(xù)航里程，但穩(wěn)定性較差。磷酸鐵鋰電池，單體能量密度低，續(xù)航能力較差，但穩(wěn)定性高、壽命長。
換而言之，"脾氣更好"的磷酸鐵鋰電池，需要在"能量密度"上下功夫才能和三元鋰電池，比拼續(xù)航和性能。而三元鋰電池雖然化學(xué)特性先天"火爆"，但高續(xù)航備受車企的青睞。
一方面，政策是高續(xù)航背后的推手。在2018年和2019年里，新能源補(bǔ)貼政策連對續(xù)航里程、電池能量密度以及能耗水平的門檻在不斷提高。在2019年政策中，對低于250公里續(xù)航的產(chǎn)品直接取消了補(bǔ)貼。
另一方面，高續(xù)航里程成為消費(fèi)的首要買車標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)最近羊城晚報的調(diào)研顯示，有高達(dá)66%的人關(guān)注續(xù)航里程，并且有87%的人存在續(xù)航焦慮。
正是三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池的路線之爭，引爆了國內(nèi)兩家巨頭的正面對戰(zhàn)。
兩大中國巨頭互掐
到底誰的電池更安全？
在國內(nèi)，三元鋰電池代表企業(yè)為寧德時代，而比亞迪是磷酸鐵鋰電池的代表企業(yè)，它們也是目前國內(nèi)動力電池市場公認(rèn)的兩個"大哥"。
在過去幾年里，比亞迪一直只給自家品牌車型供電池，憑借銷量的幫助，輕松占據(jù)著磷酸鐵鋰的高市場份額。而寧德時代憑借著高續(xù)航三元鋰電池，在政策紅利期不斷拓展大客戶，蛋糕也越切越大。
市場之爭，成為了雙方明爭暗斗的一條導(dǎo)火線。
研究機(jī)構(gòu)EVTank最新的數(shù)據(jù)顯示，2017年，國內(nèi)磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的裝機(jī)量占比分別是49.61%和44.69%，兩種路線平起平坐。
而今年1-4月，比亞迪的特種顯得有些吃力，在國內(nèi)三元鋰電池裝機(jī)量占比升至72.87%，而磷酸鐵鋰電池的裝機(jī)量跌至22.93%。
點燃導(dǎo)火索的事件，是今年3月29日的比亞迪刀片電池發(fā)布會。
自燃頻發(fā)，比亞迪打出來"安全"這張王牌。
那場發(fā)布會上，比亞迪不但喊出"出鞘，安天下"的主題詞，而且拋出諸多狠話--"將把自燃這個詞從新能源汽車的字典中徹底抹掉"、"改變行業(yè)對三元電池的依賴，將動力電池的技術(shù)路線回歸正道"、"重新定義新能源汽車的安全標(biāo)準(zhǔn)"。
重頭戲，是比亞迪展示的一段不同動力電池電芯的針刺測試對照視頻，針刺是模擬的電池的內(nèi)部短路--測試中，三元鋰電池在鋼針刺入后迅速冒煙、劇烈燃燒，表面溫度超過500℃。而比亞迪的刀片電池?zé)o明火、無煙，表面溫度只有30-60℃。
很明顯是在向外界傳達(dá)一種聲音：刀片電池比三元鋰電池更安全。
于是，作為國內(nèi)三元鋰電池的主要供貨商寧德時代坐不住了。
第一回合：口水戰(zhàn)。
5月11日下午，寧德時代舉行了2019年業(yè)績網(wǎng)上說明會。有投資者問，比亞迪說自己的刀片電池天下無敵，是不是碾壓了咱們寧德時代的電池？
當(dāng)時，寧德時代董事長曾毓群就回答："刀片電池是寧德時代2016年量產(chǎn)的CTP結(jié)構(gòu)創(chuàng)新概念中的一種，我們已經(jīng)選擇并量產(chǎn)CTP結(jié)構(gòu)創(chuàng)新里最優(yōu)的幾種，比如CTP-0、CTP-1、CTP-2。"
他后來更是直言："電池的安全和電池的濫用測試是兩回事，但有些人把濫用測試的通過等同于電池的安全。"
5月11日當(dāng)天晚上，比亞迪汽車銷售公司副總經(jīng)理李云飛發(fā)表微博隔空回懟："不服？！那也來扎一下吧！針刺是難度最大的，堪比登珠峰！珠峰都登得了，其他峰肯定都登遍了！"
第二回合：上才藝。
本以為這件事就不了了之了，一位微博網(wǎng)友小魚鋰電發(fā)布了一段針對寧德時代811三元鋰電池單體的針刺測試。從試驗視頻可見，鋼針刺入后電池單體瞬間起火燃燒，并發(fā)出巨大的爆炸聲。
隨后，寧德時代公布了兩段官方來源的針刺測試視頻以證"清白"，有網(wǎng)友甚至吐槽，"只要臉皮厚，鋼針都扎不破。"之后，比亞迪均予以回應(yīng)。在社交媒體的推波助瀾之下，雙方的戰(zhàn)火愈演愈烈。
第三回合：科普戰(zhàn)。
5月25日，寧德時代甚至動用官方發(fā)布《關(guān)于動力電池標(biāo)準(zhǔn)的一些認(rèn)識》，就備受外界關(guān)注的電池針刺測試再度回應(yīng)。
回應(yīng)中，寧德時代重申：單體針刺測試作為獨立項目，在該標(biāo)準(zhǔn)中被正式取消，僅作為單體熱失控的觸發(fā)條件，要求電池單體發(fā)生熱失控后，電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸，為乘員預(yù)留安全逃生時間。
簡單而言就是說：我們參與制定了標(biāo)準(zhǔn)，我們認(rèn)為針刺是否通過已不重要。關(guān)鍵要看單體熱失控后，系統(tǒng)是否可以控制熱失控的蔓延，為各類電池的安全應(yīng)用設(shè)定了基本門檻。
對于此事，乘聯(lián)會秘書長崔東樹也向創(chuàng)業(yè)邦表示："國家應(yīng)該提升標(biāo)準(zhǔn)，而不是簡單的降指標(biāo)降測試方法。"
比亞迪股份副總裁、弗迪電池董事長何龍，也曾公開表達(dá)類似觀點："因為大家轉(zhuǎn)向三元電池了，三元電池過不了這個測試，那么我們國家就把它從強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)里把它拿掉了。"
中國科學(xué)院院士歐陽明高也曾表示，"不管法規(guī)怎么變，它（針刺測試）都是我們進(jìn)行電池產(chǎn)品開發(fā)、電池性能檢驗的一個非常重要的手段。"
其實三元鋰電池在概率來看上并不占優(yōu)。
去年，新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟的報告顯示，從5月以來，國家監(jiān)管平臺發(fā)現(xiàn)新能源汽車安全事故79起，涉及車輛96輛。
其中，86%的事故車輛使用三元鋰離子電池。7%的事故車輛使用磷酸鐵鋰電池、7%的事故車輛電池類型不確定。也就是說，在這份統(tǒng)計里，三元鋰與磷酸鐵鋰兩種事故車輛的比值大約為12：1。
另外，中國工程院院士楊裕生也發(fā)表了自己的看法：目前來看，高鎳三元（三元鋰電池的一種）等高能電池不應(yīng)是發(fā)展重點，全固態(tài)電池能否成功有不確定性，磷酸鐵鋰電池應(yīng)該是主力，要不斷提高性價比。
實際上，因為自燃事故頻發(fā)，政府部門也在出手。
5月12日，工業(yè)和信息化部組織制定的（GB18384-2020《電動汽車安全要求》、GB38032-2020《電動客車安全要求》和GB38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》）三項強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)由國家市場監(jiān)督管理總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)發(fā)布，將于2021年1月1日起開始實施。
其中，《電動汽車用動力蓄電池安全要求》在優(yōu)化電池單體、模組安全要求的同時，重點強(qiáng)化了電池系統(tǒng)熱安全、機(jī)械安全、電氣安全以及功能安全要求，試驗項目涵蓋系統(tǒng)熱擴(kuò)散、外部火燒、機(jī)械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環(huán)、振動泡水、外部短路、過溫過充等。
最值得注意的是標(biāo)準(zhǔn)增加了電池系統(tǒng)熱擴(kuò)散試驗，要求電池單體發(fā)生熱失控后，電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸，為乘員預(yù)留安全逃生時間。
但是一旦發(fā)生乘員暈厥在車內(nèi)、車體變形導(dǎo)致乘員無法撤離等情況，5分鐘內(nèi)電池系統(tǒng)不起火不爆炸是否可行，仍需驗證。
狼來了！
特斯拉們在背后笑
可以肯定的是，政府部門對中國動力電池行業(yè)有著不可磨滅的功勞。
早在2015年，工信部制定的《規(guī)范條件》指出，只有在售新能源車型搭載了符合條件，并且進(jìn)入"白名單"目錄的動力電池，才能享受新能源汽車補(bǔ)貼。
這直接將外資的LG化學(xué)、韓國三星等一眾國際動力電池巨頭拒之中國市場之外，而國內(nèi)共有57家電池企業(yè)進(jìn)入"白名單"，寧德時代、國能高軒等一票國內(nèi)電池廠商迎來最佳成長機(jī)會。
很快狼就來了，第一季度，全球動力電池格局驟變，寧德時代失去三連冠，掉至第三。相反，日韓趁勢借助老牌車企的合作，以及特斯拉的銷量暴增實現(xiàn)市場占有率的反超，其中LG化學(xué)拿下第一，松下第二。
但是，一個健康的市場生態(tài)環(huán)境中總需要一兩只"狼"。
2019年6月21日，工信部發(fā)布公告稱，決定廢止《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》（簡稱規(guī)范條件）。解封后，日韓巨頭借助傳統(tǒng)車企轉(zhuǎn)型新能源汽車的契機(jī)大肆進(jìn)軍中國市場。
去年6月，LG化學(xué)與吉利汽車成立合資公司；去年8月，韓國SK宣布將在常州建立動力電池廠；今年2月，松下與豐田汽車宣布組建合資公司，專門生產(chǎn)電動汽車所使用的方形鋰電池，并表示新公司有近一半的員工部署在中國。
據(jù)不完全統(tǒng)計，僅松下、SK、LG化學(xué)、三星SDI四家企業(yè)，去年在華投資總額已近500億元。
此外，外資品牌的成本優(yōu)勢在中國市場也將得到釋放。
據(jù)國際投資分析機(jī)構(gòu)瑞銀發(fā)布的成本報告，以21700型圓柱形鋰離子電池為例，松下、LG化學(xué)、三星SDI、寧德時代的成本分別是111美元/kWh、148美元/kWh、150美元/kWh、150美元/kWh。
值得一提的是，關(guān)乎電池安全的核心零部件被"卡脖子"。
鋰離子電池，由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液四個主要部分組成。而作為四大材料之一的隔膜，其核心技術(shù)一直掌握在美日韓等公司手上。
2016年之前，全球鋰離子電池隔膜市場上，只有美國、日本、韓國等少數(shù)幾個國家擁有行業(yè)領(lǐng)先的生產(chǎn)技術(shù)和相應(yīng)的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)。2014年，日美韓的五家企業(yè)，占據(jù)了全球隔膜市場超過70%的份額。
"十多年前中國鋰電池隔膜市場可謂'一膜難求'，產(chǎn)品全部依賴進(jìn)口。"
深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司董事長陳董如是說道。星源材質(zhì)方面宣傳其公司是中國率先實現(xiàn)干法單拉隔膜制備技術(shù)的企業(yè)，同時它還是比亞迪"刀片電池"的主要供應(yīng)商，為其電池安全性作出了貢獻(xiàn)。
后來，和星源材質(zhì)一樣，在瞄上這個毛利率高達(dá)近50%的供應(yīng)商上游材料的賽道后，國內(nèi)有不少企業(yè)加入到隔膜的研制與開發(fā)的行列。但一位紐約大學(xué)化學(xué)系學(xué)者向邦哥透露，目前中國企業(yè)能造出高安全級別隔膜材料的并不多。
實際上，隔膜的安全性直接關(guān)系到新能源汽車的安全。
作為電池隔膜的材料，必須具有良好的物理性能，如對電解液良好的浸潤性以及吸液保濕能力，合適的孔徑孔隙率以保證低電阻和優(yōu)良的離子電導(dǎo)率；足夠的力學(xué)性能，包括刺穿強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度，防止鋰枝晶，極片毛刺刺穿隔膜造成短路；優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和自動關(guān)斷保護(hù)性能，否則會引起短路，引發(fā)電池?zé)崾Э亍?/p>
寫在最后
"沒有比人更高的山，沒有比腳更遠(yuǎn)的路，只要靈魂不屈，就一定會走出一條康莊大道。"這是王傳福常掛在口邊的名言。
我們相信，在跨越"電池安全"這座大山之后，是新能源汽車行業(yè)的一片"綠洲"。
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