“针刺”实验过后：磷酸铁锂没赢，三元锂电没输丨盘点2020
竞争越激烈，技术进步越快？
图｜来源网络
贯穿新能源车2020年发展的，除了续航里程的不断提升，还有一系列关于动力电池安全的实验和“嘴炮”。
2020年3月，比亚迪高调发布了其全新电池技术“刀片电池”，并以一场针刺实验向三元锂电池挥出了大棒，通电状态下，三元锂电池、普通磷酸铁锂电池和刀片电池先后接受钢针刺破电极板的破坏，三者有完全不同的表现。
三元锂电池直接燃爆，温度高达500摄氏度；普通磷酸铁锂电池无明火、有烟，温度达到200-400摄氏度；刀片电池无明火、无烟、无高温，温度在30-60摄氏度，相当直观的对比一下子把刀片电池和三元锂电池双双推上了电池安全舆论的风口浪尖。
虽然以三元锂电池技术路线为主的动力电池生产商不止一家，甚至比亚迪自家也有三元锂电池车型，但这样一场“花火四溅”的实验，还是让人们把所有的目光都第一时间投向了动力电池巨头宁德时代。
以这场实验为起点，贯穿整个2020年的动力电池安全之争也拉开了序幕，只是看到最后，我们仍无法确定，在这场安全之争中，到底是刀片电池更胜一筹，还是宁德时代后续不断提升安全性的高镍电池扳回一局。
刀片电池：来势汹汹，被产能拖累
在这场实验后，比亚迪的刀片电池可以说一时风光无量，甚至有不少声音认为这将是一项“颠覆”动力电池格局的技术，然而从后续的剧情来看，刀片电池虽然来势汹汹，却被迟迟无法提升的产能磨掉了不少攻击性。
在2020年3月发布刀片电池后，比亚迪官方曾表示，几乎所有的汽车品牌都在跟比亚迪谈刀片电池的合作，2021年下半年2022年上半年就会有搭载刀片电池的国际知名品牌车型上市，但后续并没有太多合作品牌的消息曝出。
比亚迪自家车型落地刀片电池的速度也不快，率先搭载刀片电池的是比亚迪最新旗舰车型“汉”，汉EV车型于2020年7月正式上市，上市后该车销量表现不错，但因为受限于刀片电池的产能，该车目前订车周期较长，有订购者表示，订车基本都需要等待8周以上才能提车。
这让人们期待的一场由刀片电池带来的“颠覆”并未能出现，而且刀片电池似乎还白白错过了一个大举进攻的好时机。
2020年下半年，搭载三元NCM811电池的车型持续发生起火燃烧事故，人们对于三元锂电池安全性的担忧达到了一个高峰，对于刀片电池的期待也不断攀升，但是除了开启“嘲讽技能”，嘴上嘲讽一下对手之外，刀片电池做不了什么实质性的攻击。
当然，比亚迪不是没有努力去提升产能，据统计，目前比亚迪旗下弗迪动力电池共有重庆、深圳、西安、青海、长沙和贵阳六大生产基地，总规划产能或达到75GWh，但现有产能仅有重庆工厂的20GWh，今年3月15日长沙基地20GWh可以投产，其余可能都要今年下半年甚至更晚。
短期内，刀片电池的迅速铺开仍是个“美好愿景”，不过总算已经开始有所进展，在今年1月12日工信部发布的《道路机动车辆生产企业及产品公告》（340批）显示，红旗品牌全新B级纯电动轿车E-QM5搭载的是重庆弗迪生产的磷酸铁锂电池，刀片电池外供终于拉开了序幕。
然而，在刀片电池缓慢前行的时间里，被重重打了一棒子的对手开始酝酿反击。
高镍电池：从811到Ni55，补齐最后短板
在针刺实验如此“简单粗暴”的攻击下，宁德时代一度没有还手之力。
2020年5月，宁德时代也公布了一则针刺实验视频，穿刺钢针在接触三元锂电池包时直接被电池包坚硬的外壳“折断”了，实验也没有进一步进行下去；第二次实验，钢针仅仅刺入了电池内部，并未完全刺穿，电池包没有发生异常。
这场看似针锋相对的实验显然并没能扭转宁德时代的被动局面，反而被网友嘲讽“宁德时代这是在侮辱别人的智商”，不够有力的正面回应之后，宁德时代只能在这个问题上保持沉默。
雪上加霜的是，进入2020年夏天后，搭载811电池的各品牌新能源车接连发生的起火事故令宁德时代更加被动，2020年9月初一则“宁德时代放弃811电池，转向更安全的523电池”的传言甚嚣尘上，两天内，宁德时代股价剧烈震荡，市值暴跌400亿元。
虽然宁德时代立即辟谣，但曾经凭借更高能量密度被车企追捧的811电池还是不可避免的出现了热度减退，2020年10月16日，宁德时代董事长曾毓群曾表示宁德时代设计开发的811三元电池系统可轻松通过热扩散测试，做到不起火，但业内对此意见并不统一。
好在宁德时代并没有因为刀片电池的攻势减缓就停下脚步，2020年11月6日，伴随着蔚来汽车100kWh电池包的上线，宁德时代Ni55三元电芯也进入了人们的视野，官方宣称这款电池包可实现“只冒烟、不起火”，是真正的高安全，而能量密度与NCM811相当，且成本更低。
这被认为是宁德时代高镍三元电池在安全之争上的一次有力反击，在磷酸铁锂和三元锂两种技术路线的对比中，三元锂电池最大的短板就是安全性，而磷酸铁锂最大的短板则是能量密度，如果三元锂电池可以弥补上安全性的短板，那么其在主流纯电动乘用车上对磷酸铁锂电池的优势将是压倒性的。
因为目前磷酸铁锂电池能量密度已经见到天花板了，据媒体统计，磷酸铁锂电池能量密度已经两年没有提升了，想进一步突破，尤其是大幅突破困难重重。目前，比亚迪刀片电池能量密度为140Wh/kg，预计2025年可以达到大于180Wh/kg，而蔚来搭载的Ni55电池包能量密度为185.44Wh/kg。
同时，据业内资深人士爆料，今年下半年宁德时代或将推出能量密度更高的Ni83电池，其电池包能量密度或将达到220Wh/kg，届时电动车综合续航里程1000km将轻松实现。
换句话说，等到刀片电池在今年下半年或明年如期大量投产的时候，宁德时代“只冒烟、不起火”的Ni55或者Ni83电池可能早已大量装机了，那些此前争着抢着购买刀片电池的汽车品牌还会保有此前的热情么？
写在最后
目前来看，这场贯穿了2020年的动力电池安全之争在2021年还将继续，伴随着刀片电池产能提升和更安全的Ni55、Ni83等高镍三元电池的出现，这场争夺也将更加激烈，最终谁能获胜现在难以预测，更有可能的是这两种技术路线将长期并存，在不同的领域发挥各自所长。
筷子粗的钢针刺穿后却能“全身而退”，比亚迪刀片电池攀登动力电池的“珠穆朗玛峰”
3月29日，比亚迪正式发布以磷酸铁锂为正极材料的“刀片电池”，并将首次搭载于其“王朝”系列高品质旗舰车型汉EV上。这款车将于今年6月在深圳投产上市，据悉综合工况续航里程达到605公里，百公里加速仅为3.9秒。
比亚迪汉EV
刀片电池用超高的安全性攀登动力电池测试领域的“珠穆朗玛峰”——针刺测试 ，打造全球动力电池安全新标杆。刀片电池所表现出的高安全性、长续航、长寿命等特点，将把动力电池的发展路线重新拉回到以安全为本的道路上。
“对磷酸铁锂电池的再研发，将动力电池的发展引回正道，就是要纠偏。”比亚迪集团董事长兼总裁王传福在发布会上指出，
“刀片电池体现了比亚迪解决新能源汽车安全痛点的决心，更有能力将推动全球动力电池技术路线重回安全为本的道路，把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”
王传福在发布会上讲话
近几年新能源汽车行业的发展可谓是如火如荼，动力电池行业异军突起，各种动力电池群雄逐鹿、此起彼伏，钴酸锂、锰酸锂等动力电池随着时间的检验，都渐渐淡出动力电池市场。
目前，动力电池市场只剩下了三元锂和磷酸铁锂两强争霸，三元锂电池多应用于乘用车，而磷酸铁锂广泛应用于商用车，主要是载人大巴车。
受补贴政策的影响，一些厂家着重三元锂电池的高能量密度，导致动力电池的安全挑战迅速提升，引发2019年多起新能源汽车着火事件。
比亚迪刀片电池发布会：欧阳明高做客超级直播间
动力电池的安全主要受到两大因素的影响，其一是电池类型，主要是正极材料的差异，带来化学特性上的差异；其二与电池厂家的生产工艺、电池管理系统的水平有关系。
为了保障动力电池的安全，针对动力电池的测试，行业及企业林林总总制定了超过300多种测试方法 。
在众多的测试中，针刺测试是被行业公认为高难度测试，处于测试金字塔塔尖的位置，“无人出乎其右”。
特别是针刺穿透测试，目前没有一款三元锂电池能够通过测试，所以国家标准只能暂时把针刺测试作为一种非强制性标准，不做强制要求。
比亚迪刀片电池生产线氦检下料口
解决不了就先绕过去，但是不面对不代表问题不存在，问题依然很严峻。
作为新能源汽车的知名品牌，比亚迪经过多年的技术积累和创新，终于携刀片电池向针刺测试发起了挑战。
刀片电池是比亚迪全新研发的超级磷酸铁锂电池，将电芯做成了“刀片”形状， “刀片”的长度可以根据电池包的尺寸进行定制，最长可以做到2米多。这让刀片电池在成组时可以跳过“模组”，直接组成电池包。
比亚迪刀片电池
比亚迪刀片电池的安全性到底有多强？
我们不妨通过一组测试对比来直观了解下。
分别取当下流行的三元锂电池、磷酸铁锂电池与刀片电池一起来做对比针刺测试。
01
首先看三元锂电池 的表现如何？三元锂电池在被针刺穿的一瞬间就发生了爆燃，温度超过500摄氏度，场面与2019年上海地下车库某新能源汽车自燃的录像有极高的相似度。
02
相比之下，磷酸铁锂电池 的安全性要稍微好一点，在被针刺穿的瞬间，磷酸铁锂并没有发生起火燃烧的现象，但是电池表面的温度却高达200到400摄氏度，虽然没有明显的起火，但是这种高温有可能引燃附近的可燃物。
03
表现抢眼的则是刀片电池 ，刀片电池在被刺穿的时候，并没有任何的异常表现，甚至连冒烟都没有，结构依旧稳定。通过温度传感器显示，电池表面的温度只有60摄氏度，甚至低于夏季一些城市地面最高70摄氏度的温度。
比亚迪刀片电池安全、高水平通过针刺测试，对于动力电池行业安全发展具有里程碑的意义。
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比亚迪如此重视的针刺测试与我们的日常用车到底有多大的关系呢？
我们都知道电池是我们新能源汽车最重要的部件，为了保护电池的安全，厂家把电池包布置在汽车的底部，目的是防止电池包受到撞击破坏。
但是放在底部就要面对可能出现的磕碰问题，在一些极端情况下，比如电池包外壳就可能被划破、刺破，伤及电芯，甚至有刺穿整个电池包的风险。
如果被测试的动力电池是三元锂电池，在被刺穿的瞬间会燃起大火，场面非常危险；若动力电池为方形磷酸铁锂电池，被刺穿的磷酸铁锂并不会马上起火，但是电池表面200到400摄氏度的高温有可能引燃周围的可燃物，进而引发整车起火。这种情况下，使用磷酸铁锂电池的新能源车发生不测时，如果车内乘客发现及时，还是可以在整车着火前逃离车厢的。
如果被测试的动力电池是刀片电池，即使电池被贯穿，汽车也不会起火、更不会爆炸，电池表面的温度不会超过60度，并没有什么危险。
后记
比亚迪作为一家以电池起家的企业，旗下电池种类众多，不仅包括三元锂电池、磷酸铁锂电池还包括应用于手机的钴酸锂电池等。但是无论做哪种电池，“安全”在比亚迪内部始终都被定义为最高等级。
多年来，比亚迪超过70万的新能源汽车装车记录中没有发生过一起电池安全事故 ，足以充分展现比亚迪电池的安全特性。
如今，比亚迪“刀片电池”给新能源汽车行业提供更加安全的动力电池，推动新能源汽车行业的健康发展。在探索动力电池安全，推动新能源汽车安全发展的道路上，比亚迪树立了全球动力电池安全新标杆，竭尽全力，让“绿色”走进千家万户，让“安全”陪伴在我们身边。
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