“刀”安天下
无论是在传统燃油汽车时代,还是在新能源汽车时代,汽车的安全性始终是第一重要因素。就在三元锂电池独占鳌头的时候,新能源汽车频频起火引发了业内人士和消费者的担忧。
数据显示,2019年5-7月,新能源汽车国家监管平台共发现79起安全事故,涉及车辆96辆。另外据不完全统计,2019年1-8月,国内已发生20起新能源汽车起火事件,且绝大多数起火车辆采用的是三元锂电池。 为什么搭载三元锂电池的新能源汽车更容易起火?这和三元锂电池的特性有关,目前市面上的三元锂电池主要分为NCA(镍钴铝)和NCM(镍钴锰)两种。其中,NCA性能更加优异,不过其热失控温度更低,因而这种三元锂电池对制作工艺要求、技术提出了更高的要求,目前主要是日韩系电池厂商生产。国内推出的三元锂电池大部分为NCM电池,根据三元材料比例的不同分为111、523、622以及811等四种,目前811NCM电池成为国内动力电池厂商的重点突破方向,例如宁德时代。 相比磷酸铁锂电池,三元锂电池的材质稳定性略差。三元锂材料会在200℃左右发生分解,且三元锂材料化学反应更加剧烈,还会释放大量的氧分子,这也是三元锂电池一旦发生热失控就很难控制的重要因素之一。磷酸铁锂材料分解则需要外界温度达到700℃-800℃,过程中不会释放氧分子,因而即便燃烧也不会和三元锂电池那样剧烈。
在此次发布会上,比亚迪公布了三元锂电池、传统磷酸铁锂电池以及刀片电池进行针刺测试的视频。视频显示,当钢针将动力电池电芯刺穿导致电芯发生短路时,三元锂电池出现剧烈温度变化,表面温度迅速超过500℃,且发生极端热失控(剧烈燃烧);传统磷酸锂电池在被刺穿后虽然没有明火,但是冒白烟且表面温度达到200℃-400℃;比亚迪刀片电池在被穿透后不仅没有明火、无烟,同时电池表面温度仅为30℃-60℃。 由此可见,比亚迪刀片电池在热失控方面做得更好,为消费者在动力电池方面提供更好的安全防护。中国科学院院士欧阳明高认为,这主要得益于刀片电池独特的设计特性,使得它在短路时产热少、散热快。
刀片电池的高安全性,让比亚迪集团董事长、总裁王传福在此次发布会上自信地喊出:“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,把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”
当然,动力电池的安全性不仅仅和材料有关,还和生产工艺、品控等因素密切相关。不过,理论上磷酸铁锂电池的安全性依然要比三元锂电池要高。需要指出的是,比亚迪的强力竞争对手宁德时代也在积极开发磷酸铁锂电池,其在去年已发布CTP电池包(CelltoPack,无模组动力电池包)。较传统电池包,CTP电池包体积利用率提高了15%~20%,电池包零部件数量减少40%,生产效率提升了50%,将大幅降低动力电池的制造成本。同时,宁德时代还在和特斯拉探讨在国产特斯拉Model 3车上使用无钴电池,这种无钴电池被业内人士猜测为宁德时代的磷酸铁锂电池。
不可否认的是,此次比亚迪发布的刀片电池将推动动力电池市场发生变革,三元锂电池的霸主时代或将被终结。