帝豪e450和比亚迪e450都是三元锂电池,帝豪重1.6吨,而比亚迪却1.9吨?
转入三元锂电池,并不是说它的电池技术已经落后了,比亚迪电池技术目前来讲还是在国内还是领先的那个状态,三元锂电池的话,目前来讲仍在车上,还是比较平稳的,所以对于比亚迪来讲,从大局上面进行考虑的
“硬刚”三元锂电池!比亚迪“刀片电池”究竟倒逼了谁?
汽车日报 张屹鹏
[ 行业] “将倒逼整个新能源汽车行业作出改变!”
面对标题中的问题,不久前刚刚当选《财富》(中文版)年度中国商人的比亚迪集团董事长兼总裁王传福,给出了十分霸气的答案。
比亚迪集团董事长兼总裁王传福
3月29日,比亚迪宣布推出“刀片电池”。在过去一段时间里引发行业大肆关注后,这个比亚迪引以为傲的电池技术终于有了正式“名分”。
“垂直整合是被逼出来的”、“将倒逼整个新能源汽车行业做出改变”、“把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”发布会上,让人眼花缭乱的特效抢到了镜头,却抢不过王传福口中一条条“金句”的风头。
“刀片电池”,这到底是什么?简单而言可以用一句话来描述:“刀片电池”的很多电芯,既是能量体又是结构件,电池包内的空间利用率显著提升,在采用磷酸铁锂正极材料后,更高的产品稳定性和更低的故障率随之而来。
若精简为三个关键词,即“梁”、“蜂窝铝板”、“磷酸铁锂”。
首先,“刀片电池”之所以可以诞生,功劳簿里得写上“空间利用率概念”。众所周知,传统电池包是先将多个电芯组成模组,然后将多个模组结合在一起,便成了电池包。
这样的做法像把双刃剑,为了加强内部强度,传统电池包内包含有大量结构件,模组的重量高达几百公斤,电芯在电池包内部实际的空间占用率只有40%左右,专家们只能通过各种方法压缩模组的体积和重量,以增加系统能量密度,从而提升车辆续航里程。
比亚迪的研发人员非常清楚,结构件的作用是起到必要的固定和支撑作用,但如果不“去掉”模组和梁,改善空间利用率将变得非常困难。
于是,“刀片电池”内的电芯被固定在了梁上,从而摇身一变增加了一重结构件的身份。经过重新设计的电芯由于形状类似刀片,扁而长,所以将其取名为“刀片电池”。
省去了大量结构件后,相较传统的有模组电池包,“刀片电池”的体积利用率提升了50%以上,体积能量密度得到增加,续航里程达到了高能量三元锂电池的同等水平。
对于电芯的新身份,比亚迪集团副总裁兼弗迪电池董事长何龙举了一个生动的例子,如果用两手握住一个刀片的两端,沿着较大的面进行弯折会很容易,但若换个角度立起来,弯折就变得非常困难。“一般传统的电池有4-5根梁,‘刀片电池’有100根电池/梁,由他们组成的电池堆强度会非常强。”
同时,“刀片电池”还借鉴了蜂窝铝板的原理,在电池堆的上下两面贴上了两片高强度板,结构强度得到了进一步提升。
但是要说明的是,相对于宁德时代的CTP无模组方案,比亚迪“刀片电池”的电芯经过了重新的设计,而宁德时代CTP则是在原有电芯规格不变的基础上进行创新。
除此之外还有一点很关键,即磷酸铁锂。
“刀片电池”的正极材料采用了磷酸铁锂,由于不含非常稀有的钴元素,磷酸铁锂电池的成本较三元锂电池更低,安全性也更高。但是一直以来,由于缺少活性更强的元素,磷酸铁锂电池的能量密度是一大短板,这也让其与三元锂电池的竞争中逐渐处于落后地位。
王传福对此没有进行掩饰,他坦言,“这两种路线之争,比亚迪一直坚持做的磷酸铁锂电池被三元锂电池抛在了身后,但我们从未放弃对磷酸铁锂电池的再研发,”作为比亚迪的掌门人,他多么希望能够完成对三元锂电池的逆袭。
由于空间利用率大幅提升,能量密度便有了保证,这让比亚迪可以安心的让磷酸铁锂正极材料完成回归。在何龙看来,磷酸铁锂电池具有放热启动温度高、放热慢(温升慢)、产热少、分解不释放氧气等特点。
凭何敢喊出“改变整个行业”?不久前,一条关于“刀片电池”通过针刺穿透测试的视频出现在网络上。随着纯电动车起火事件频出,针刺穿透测试变成了一项非常必要的测试方式,且被行业内公认为对电池电芯安全性最为严苛的检测手段。这项测试的原理是,用一根3到8毫米的钢针将动力电池电芯刺穿,造成电芯内部的大面积短路。
很多三元锂电池在该测试下,会出现剧烈的温度变化,表面温度甚至会迅速超过500摄氏度,并发生极端的热失控。根据比亚迪的测试,即使是传统块状磷酸铁锂电池在被穿刺后,虽然无明火,但也会冒烟,表面温度会达到200~400摄氏度。
但是,比亚迪“刀片电池”在穿透后却无明火,无烟,电池表面的温度仅有30-60摄氏度左右,电池表面的鸡蛋无变化,仍处于可流动的液体状态。对此中国科学院院士欧阳明高分析称,“刀片电池的设计使得它在短路时产热少、散热快。”
另外,“刀片电池”还进行了挤压测试,从挤压到到断裂,“刀片电池”出现了冒烟但并未起火爆炸。而在炉温测试中,“刀片电池”被加热到390摄氏度未起火。在过充测试中三级保护全部失效的情况下,过充260%未出现起火爆炸。
所以,比亚迪的自信来源显而易见:安全。
有数据统计,如今新能源汽车起火案例中,约有58%的起火原因是因为电池起火。这样的大背景下,“刀片电池”给了比亚迪倒逼整个行业的机会。据王传福先生透露,“刀片电池”将率先在比亚迪汉上搭载应用,其他车型暂无规划。据悉,比亚迪汉将于今年三季度上市。
拔出的剑是“刀片电池”,拔剑的方式是开放。
3月16日,比亚迪宣布成立弗迪公司,分别是弗迪电池有限公司、弗迪视觉有限公司、弗迪科技有限公司、弗迪动力有限公司、弗迪模具有限公司。比亚迪希望,借此进一步加快新能源汽车核心零部件的对外销售。
“刀片电池”是弗迪电池成立后的第一款重量级产品,独立后其将拥有更多的自主权,无疑也会更有助于加快全球电动化的普及。“几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于‘刀片电池’技术的合作方案,相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。”何龙说道。
写在最后:如果放在几年前,“刀片电池”的出现也许不会引发业内如此大的反响。时至今日,很多新能源车企在不约而同的“攀比”续航里程,这也导致了安全性被悄然移到了次要位置,行业的技术发展方向出现了偏离,“‘刀片电池’体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心,更有能力将引领全球动力电池技术路线重回正道。”王传福此言能否得到验证,接下来的开放程度、效果将是关键,但不可否认的是,无模组电池已成为动力电池新的重要发展趋势,磷酸铁锂正极材料也会随之逐步回归市场。
那个“全系配刀”的比亚迪,却将三元锂电卖给了“1号客户”
为了做大电池这门生意,比亚迪这么做算是“双标”吗?
文|康乃馨
图|来源网络
当所有人都被福特旗下纯电动SUV Mustang Mach-E的超低定价惊呆时,其他一些人发现了这款车上一个有意思的细节,那就是该车的动力电池供应商和电池型号。
在这款全新车型发布后的专访中,福特高层向媒体透露,Mustang Mach-E搭载了来自比亚迪的NCM811三元锂电池,福特也是目前第一个公开采用比亚迪电池的国际车企,至此关于福特是比亚迪“1号客户”的传言也得到了证实。
对于比亚迪来说,福特这个“1号客户”的重要性不言而喻,因为其自身整车制造商的身份,其开拓电池外供(向除比亚迪以外的整车企业供货,编者注)的计划一直并不是特别顺利,得到一个国际车企的认可,显然相当于是在外供上打开了一个突破口。
不过,有意思的不是福特成了比亚迪的“1号客户”,而是这个“1号客户”居然没有选择比亚迪引以为傲的,被打上“比三元锂电更安全”标签的磷酸铁锂刀片电池,反而选择了比亚迪一直“针锋相对”的三元锂电池?这究竟是怎么回事?
毕竟,针对811比例的“三元锂电”比亚迪曾大规模做过“针刺”对比实验,在这些实验的背后,都向外界传递一个重要的信号,那就是三元锂电安全性低于比亚迪自研、以刀片形式组装的磷酸铁锂电池。
按照常理推测,全方位推广“刀片电池”的比亚迪,理应跟三元锂电彻底决裂。比亚迪近期官宣“纯电全系佩刀”,就是关键的例证。但让媒体惊呼意外的是,比亚迪自己是“全系配刀”了,却把自研的三元锂电卖给了“1号客户”福特。
4月7日,比亚迪新车发布会上,王传福宣布,即日起比亚迪旗下全系纯电动车型开始全面切换刀片电池,并将全面启用针刺测试作为企业标准。随后又有消息称,比亚迪目前正在清理搭载三元锂电池车型的库存,未来主推的就是刀片电池版的车型。
这番规划,足见比亚迪全面切换刀片电池的决心,而且很有点要跟三元锂电池“势不两立”的味道,但仅仅过了几天时间,比亚迪就又出来为自家的三元锂电池“站台”,这波前后矛盾的操作,让人有点迷惑。
一边是大张旗鼓的全面切换磷酸铁锂刀片电池,一边是给1号客户外供811三元锂电池,比亚迪到底在玩什么套路?
在《车壹条》看来,这个做法并不矛盾,因为仔细分析就能发现,不管外界表达的“矛盾”也好、或者指责比亚迪对自己“双标”也罢,实际上背后全是“生意”,或者可以说是基于企业不同阶段发展需求、满足不同用户实际体验的不同选择。
一方面,全面切换刀片电池符合比亚迪现阶段及未来发展。
一直以来,比亚迪都在磷酸铁锂电池方面具有优势,所以自然会大力推广磷酸铁锂电池,早在刀片电池技术还没出现前,比亚迪就已经在用磷酸铁锂安全性更高的优势来做推广了,但随着电动车发展,人们对于续航里程的需求不断提高,而磷酸铁锂电池能量密度低、低温性能差等缺陷,使得其一度被三元锂电池压得喘不过气来。
尤其在用户对电动车“续航里程焦虑”比较普遍的电动车进入普通家庭用户初期,能量密度更高综合性能更好的三元锂电成车企争夺“续航军备竞赛”致胜赛点的关键筹码。所以,在市场竞争的第一阶段,三元锂电全面碾压磷酸铁锂毋庸置疑。只是,等比亚迪发布刀片电池技术后,磷酸铁锂电池的性能缺陷得到了一定程度弥补。
此时,比亚迪用一场刺激的针刺试验把刀片电池的安全性推上了电池安全的“神坛”,引发了整个行业的振动,这时全面铺开刀片电池正是时候。而比亚迪“独一份”的刀片电池如果能够大面积占领市场,那它甚至有可能形成垄断之势,面对这样的诱惑谁都忍不住,所以比亚迪果断出招了。
另一方面,为了当下的重点客户和未来技术布局,比亚迪不想也不能彻底放弃三元锂电池这块“蛋糕”。
虽然比亚迪不断让刀片电池与三元锂电池在安全上“针锋相对”,但谁都知道,三元锂电池不可能因为“刀片电池”的横空出世就退出市场,相反在对纯电动车续航里程要求不断提高的大背景下,当下占据汽车主导地位的三元锂电池,其未来的发展前景依旧是非常明朗且具有潜力的。
换句话说,如果比亚迪要彻底放弃三元锂电池,那就意味着比亚迪必须放弃很大一块已经到手或者还未到手的市场蛋糕,从一个有目标有野心电池供应商的角度来说,这显然是不可接受的,而且只专注磷酸铁锂电池一条技术路线是有极大风险的。至少现阶段,比亚迪引以为傲的刀片电池并未在国际市场打开切口,就连特斯拉采购磷酸铁锂,也选定的是宁德时代。
众所周知,刀片电池实际上只是电池组装工艺上的技术创新而非电池原材料或研发技术上的创新,这可以一定程度上提高整体电池包的能量密度,却并不能改变磷酸铁锂单体能量密度相对于三元锂电偏低的现实,而且刀片电池对于整包电池能量密度的提升作用也是有限的,不然,对电动车性能要求更高的“1号客户”福特也不会选择三元锂电池。
面对这种现实,比亚迪只要还想分这块蛋糕,就不可能放弃三元锂电池外供。因为整车企业有采购需求,而整车企业的需求代表的就是终端消费者的需求。按照业内一位资深人士的说法,三元锂电和磷酸铁锂竞争态势已经明晰:在售价25万元以上的高端高性能电动车市场,三元锂电仍将占据主流,在25万元以下的主流电动车市场,性价比优势更明显的磷酸铁锂将更具竞争力。
对照之下,售价超过25万的福特Mustang Mach-E采购三元锂电而不是刀片电池就不足为奇了。所以,比亚迪才会一边宣布自己全面切换刀片电池,来显示企业对于自身技术的自信,并不断巩固外界对于刀片电池技术领先性的印象,一边不放弃外供三元锂电池,以免让自己陷入“一条腿走路”的尴尬境地。
用更通俗的话来说,比亚迪当下秉持的就是做生意“广开财源”的思路——两边的钱都要挣,尽量多挣更好挣的钱。如果刀片电池真能获得爆发式发展,针刺测试真能如愿成为国标,那最大得益者就是比亚迪,如果刀片电池发展没达到预期,也不耽误比亚迪迅速转向三元锂电池外供。
从比亚迪这么周全的“两手准备”能看出,磷酸铁锂电池和三元锂电池根本不是“对立”的,而是差异化竞争的不同玩家,刀片电池也不可能替代三元锂电池,如果有一天三元锂电池的安全性得到极大突破,而磷酸铁锂依然无法突破能量密度的上限,那么比亚迪未尝不会全面转产三元锂电池。
比亚迪这生意算盘确实打得很精,在商言商这无可厚非,但为了生意,打着推动动力电池行业安全升级的幌子,不断去给三元锂电“扎针“,这样的做法未免有“杀敌一千自损八百”的嫌疑。关键问题是,在自己都没有彻底放弃三元锂电路线的情况下,这波“刀尖向内”的营销操作,在行业树敌招风的同时,也并未给自己留退路。