鉅大LARGE | 點擊量：675次 | 2021年08月21日
鋰離子電池，新能源汽車巨頭們的絆腳石？
"夏天擔心自燃，冬天擔憂續(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，今朝又要面對夏季因溫度升高而帶來的自燃風險。
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。
五月二十六日，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，導致追尾的電動貨車著火。從網(wǎng)友公布的視頻中可以看到，電動汽車內(nèi)還有一名被困司機在車里揮手。最終，事故造成該電動貨車駕駛?cè)水攬鏊劳觥?/p>
然而就在這兩天，國內(nèi)電池行業(yè)的兩家"龍頭公司"，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防爆標準
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，外資動力鋰電池公司在"政策保護"解禁后全力火開。我國新能源汽車行業(yè)里充斥著濃厚的火煙味，仿佛一點就"燃"。
新能源汽車為甚么這么"火"
說來也巧，就在深圳電動貨車自燃前一天。五月二十五日，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，讓更多的消費者愿意選擇新能源汽車。"
這兩年，新能源汽車實在給人一種"扶不起的阿斗"般的感覺。暫且先不說續(xù)航里程打折、充電、軟件死機這些"非致命性"問題，光自燃這一大硬傷就足夠擊垮整個公司的聲譽。
公開數(shù)據(jù)顯示，進入五月后，國內(nèi)已發(fā)生6起電動汽車自燃事故。
五月八日，理想ONE在長沙街頭冒煙著火，最終導致車輛前機艙嚴重燒損。理想汽車表示，起火原由是前機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墊。
五月十八日，一輛正常停放的某品牌電動汽車在廣州發(fā)生自燃，大火波及到旁邊的奧迪。詳盡自燃原由仍在調(diào)查。上述事故都沒有造成人員傷亡。
不幸的是，五月二十六日深圳的電動貨車追尾事故造成司機當場死亡。從網(wǎng)傳的現(xiàn)場視頻中看到，導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。
"近期電動汽車著火事件較多，這其中并非簡單的三元電池容易著火，能量密度高導致著火問題大，而是產(chǎn)品自身的設計問題的隱患較多，尤其是物流車的技術(shù)標準低，但成本壓力大，導致著火等問題較多。"
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、而一些老舊車型設計散熱性能不達標、以及各種原由引發(fā)的短路、外力撞擊等，都導致電動汽車的著火風險較大。
目前，電動汽車動力鋰電池類型重要為兩種，三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池。
三元鋰離子電池，單體能量密度高，可實現(xiàn)高續(xù)航里程，但穩(wěn)定性較差。磷酸鐵鋰離子電池，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"的磷酸鐵鋰離子電池，要在"能量密度"上下功夫才能和三元鋰離子電池，比拼續(xù)航和性能。而三元鋰離子電池雖然化學特性先天"火爆"，但高續(xù)航備受車企的酷愛。
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)品筆直取消了補貼。
另一方面，高續(xù)航里程成為消費的首要買車標準。據(jù)最近羊城晚報的調(diào)研顯示，有高達66%的人關注續(xù)航里程，并且有87%的人存在續(xù)航焦慮。
正是三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池的路線之爭，引爆了國內(nèi)兩家巨頭的正面對戰(zhàn)。
兩大我國巨頭互掐
究竟誰的電池更安全？
在國內(nèi)，三元鋰離子電池代表公司為寧德時代，而比亞迪是磷酸鐵鋰離子電池的代表公司，它們也是目前國內(nèi)動力鋰電池市場公認的兩個"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)航三元鋰離子電池，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火線。
研究機構(gòu)EVTank最新的數(shù)據(jù)顯示，2017年，國內(nèi)磷酸鐵鋰離子電池與三元鋰離子電池的裝機量占比分別是49.61%和44.69%，兩種路線平起平坐。
而今年1-四月，比亞迪的顯得有些吃力，在國內(nèi)三元鋰離子電池裝機量占比升至72.87%，而磷酸鐵鋰離子電池的裝機量跌至22.93%。
點燃導火索的事件，是今年三月二十九日的比亞迪刀片電池公布會。
自燃頻發(fā)，比亞迪打出來"安全"這張王牌。
那場公布會上，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)對三元電池的依靠，將動力鋰電池的技術(shù)路線回歸正道"、"重新含義新能源汽車的安全標準"。
重頭戲，是比亞迪展示的一段不同動力鋰電池電芯的針刺探測對照視頻，針刺是模擬的電池的內(nèi)部短路--探測中，三元鋰離子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無明火、無煙，表面溫度惟有30-60℃。
很分明是在向外界傳達一種聲音：刀片電池比三元鋰離子電池更安全。
于是，作為國內(nèi)三元鋰離子電池的重要供貨商寧德時代坐不住了。
第一回合：口水戰(zhàn)。
五月十一日下午，寧德時代舉辦了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，是否碾壓了咱們寧德時代的電池？
當時，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探測是兩回事，但有些人把濫用探測的通過等同于電池的安全。"
五月十一日當天晚上，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)友小魚鋰電公布了一段針對寧德時代811三元鋰離子電池單體的針刺探測。從實驗視頻可見，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探測視頻以證"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。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)。
五月二十五日，寧德時代甚至動用官方公布《有關動力鋰電池標準的一些認識》，就備受外界關注的電池針刺探測再度回應。
回應中，寧德時代重申：單體針刺探測作為獨立項目，在該標準中被正式取消，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，為乘員預留安全逃生時間。
簡單而言就是說：我們參與制定了標準，我們認為針刺是不是通過已不緊要。關鍵要看單體熱失控后，系統(tǒng)是不是可以控制熱失控的蔓延，為各類電池的安全使用設定了基本門檻。
關于此事，乘聯(lián)會秘書長崔東樹也向創(chuàng)業(yè)邦表示："國家應當提升標準，而不是簡單的降指標降探測辦法。"
比亞迪股份副總裁、弗迪電池董事長何龍，也曾公開表達類似觀點："因為大家轉(zhuǎn)向三元電池了，三元電池過不了這個探測，那么我們國家就把它從強制標準里把它拿掉了。"
我國科學院院士歐陽明高也曾表示，"不管法規(guī)怎么變，它（針刺探測）都是我們進行電池產(chǎn)品開發(fā)、電池性能檢驗的一個非常緊要的手段。"
其實三元鋰離子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，從五月以來，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離子電池、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約莫為12：1。
另外，我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（三元鋰離子電池的一種）等高能電池不應是發(fā)展重點，全固態(tài)電池能否成功有不確定性，磷酸鐵鋰離子電池應當是主力，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。
五月十二日，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》）三項強制性國家標準由國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會批準公布，將于2021年一月一日起開始實行。
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，重點強化了電池系統(tǒng)熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全要求，實驗項目涵蓋系統(tǒng)熱擴散、外部火燒、機械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環(huán)、振動泡水、外部短路、過溫過充等。
最值得留意的是標準新增了電池系統(tǒng)熱擴散實驗，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)不起火不爆炸是不是可行，仍需驗證。
狼來了！
特斯拉們在背后笑
可以肯定的是，政府部門對我國動力鋰電池行業(yè)有著不可漫滅的功勞。
早在2015年，工信部制定的《規(guī)范條件》指出，惟有在售新能源車型搭載了符合條件，并且進入"白名單"目錄的動力鋰電池，才能享受新能源汽車補貼。
這筆直將外資的LG化學、韓國三星等一眾國際動力鋰電池巨頭拒之我國市場之外，而國內(nèi)共有57家電池公司進入"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會。
很快狼就來了，第一季度，全球動力鋰電池格局驟變，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)境中總要一兩只"狼"。
2019年六月二十一日，工信部公布通告稱，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大肆進軍我國市場。
去年六月，LG化學與吉利汽車成立合資公司；去年八月，韓國SK宣布將在常州建立動力鋰電池廠；今年二月，松下與豐田汽車宣布組建合資公司，專門加工電動汽車所使用的方形鋰離子電池，并表示新公司有近一半的員工部署在我國。
據(jù)不完全統(tǒng)計，僅松下、SK、LG化學、三星SDI四家公司，去年在華投資總額已近500億元。
此外，外資品牌的成本優(yōu)點在我國市場也將得到釋放。
據(jù)國際投資分解機構(gòu)瑞銀公布的成本報告，以21700型圓柱形鋰離子電池為例，松下、LG化學、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、負極材料、隔膜、電解液四個重要部分組成。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，惟有美國、日本、韓國等少數(shù)幾個國家擁有行業(yè)領先的加工技術(shù)和相應的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)。2014年，日美韓的五家公司，占據(jù)了全球隔膜市場超過70%的份額。
"十多年前我國鋰離子電池隔膜市場可謂'一膜難求'，產(chǎn)品全部依靠進口。"
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)方面宣傳其公司是我國率先實現(xiàn)干法單拉隔膜制備技術(shù)的公司，同時它還是比亞迪"刀片電池"的重要供應商，為其電池安全性作出了貢獻。
后來，和星源材質(zhì)相同，在瞄上這個毛利率高達近50%的供應商上游材料的賽道后，國內(nèi)有不少公司加入到隔膜的研制與開發(fā)的行列。但一位紐約大學化學系學者向邦哥透露，目前我國公司能造出高安全級別隔膜材料的并不多。
實際上，隔膜的安全性筆直關系到新能源汽車的安全。
作為電池隔膜的材料，非得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，適宜的孔徑孔隙率以保證低電阻和優(yōu)良的離子電導率；足夠的力學性能，包括刺穿強度，拉伸強度，戒備鋰枝晶，極片毛刺刺穿隔膜造成短路；優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和自動關斷保護性能，否則會引起短路，引發(fā)電池熱失控。
寫在最后
"沒有比人更高的山，沒有比腳更遠的路，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，在跨過"電池安全"這座大山之后，是新能源汽車行業(yè)的一片"綠洲"。
