近日，汽車圈被一根針攪動，引發(fā)了一系列連鎖反應。寧德時代與比亞迪“隔空互懟”，讓車圈人士吃了一連串的瓜。不可否認，比亞迪完好無損的雞蛋和寧德時代斷掉的鋼針，可能會在廣大消費者心中留下一些疑問。而在這背后，是備受關注的動力鋰離子電池安全問題，以及新能源汽車未來的發(fā)展前景。

吃瓜前先了解下什么是三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池和刀片電池？

這顆為吃瓜大戲埋下的種子，要先從三月份比亞迪的“刀片電池”公布會說起。為了證明刀片電池的安全性，比亞迪公布了三元鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池和刀片電池的針刺試驗視頻。

從針刺試驗的結果來看，三元鋰離子電池出現(xiàn)劇烈燃燒，表明溫度超過500℃，電池表面的雞蛋直接被炸飛；傳統(tǒng)磷酸鐵鋰離子電池無明火出現(xiàn)，表面溫度達到了200~400℃，雞蛋被烤焦；比亞迪刀片電池沒有明火出現(xiàn)，溫度僅在30-60℃之間，雞蛋依舊完好如初。這場公布會成功讓消費者記住了比亞迪刀片電池上完好無損的雞蛋，更收獲了刀片電池性能安全的好印象。

其實，“刀片電池”這個稱呼，是在比亞迪公布會上的提出的。據(jù)了解，之前電動汽車動力鋰離子電池重要是以磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池為主，兩者的差別在于正極材料的不同。磷酸鐵鋰離子電池，采用磷酸鐵鋰（LiFePO4）作為正極材料；三元鋰離子電池，一般是指采用鎳鈷錳酸鋰（NCM）或鎳鈷鋁酸鋰（NCA）三元正極材料的鋰離子電池，外界經(jīng)常說的“523”、“811”則代表鎳鈷錳三種元素的配比。

至于刀片電池，通俗點兒說，就是超級磷酸鐵鋰離子電池。新能源汽車上的電池，是把電芯（Cell）組裝成為模組（Module），再將模組安裝在電池包（Pack）里，形成了“電芯-模組-電池包”的模式。刀片電池的創(chuàng)新之處在于電池生產(chǎn)和工藝的迭代與進化，取消了模組，在同樣的空間內(nèi)可以裝入更多像刀片相同的單體電芯，能量密度自然就得到了提升。它的橫空出世，讓外界意識到，動力鋰離子電池在滿足安全，低成本的前提下，還能將能量密度顯著提高。這給磷酸鐵鋰離子電池帶來了高光時刻。

根據(jù)比亞迪的官方消息，首個搭載“刀片電池”的比亞迪漢EV純電動轎車，電池系統(tǒng)能量密度達到了140Wh/kg。比亞迪股份有限公司董事長兼總裁王傳福曾透露，計劃在未來兩年內(nèi)規(guī)劃單體能量密度提升至180Wh/kg，系統(tǒng)能量密度提升至160Wh/kg，由此能夠使得單位生產(chǎn)成本下降30%。

不甘示弱的寧德時代，發(fā)展到什么水平了？

在2019年度業(yè)績說明會上，寧德時代對外界關心的刀片電池和針刺試驗作出了說明。寧德時代董事長曾毓群表示：“刀片電池是我們2016年量產(chǎn)的CTP（CellToPack）結構創(chuàng)新概念中的一種，我們已經(jīng)選擇并量產(chǎn)CTP結構創(chuàng)新里最優(yōu)的幾種，比如CTP-0、CTP-1、CTP-2。”他還提到，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。

這兩句看似稀松平常的話被吃瓜群眾看作是比較亞迪的“隔空互懟”。三元鋰離子電池的安全問題，本身就比較敏感。在雙方一來一回的“互懟”后，寧德時代為了自證三元鋰離子電池安全——證明三元鋰離子電池能夠通過針刺試驗，也公布視頻作為回應。

在寧德時代公布的第一段三元電池包針刺試驗視頻中，鋼針以25mm/s刺向電池包，接觸后鋼針竟然斷了。隨后，寧德時代又公布了三元電芯通過針刺測試的視頻。并表示其實，寧德時代在2017年就公布了5系和8系電池通過針刺試驗的視頻。由于兩次針刺試驗都沒有模擬出電池內(nèi)部短路的情況，只是證明了能夠防止外部碰撞等不利因素，這讓一部分消費者紛紛表示不買賬。

而在消費者購買同款電池做的實驗中，寧德時代的電池在被刺穿的瞬間著起大火。有業(yè)內(nèi)人士猜測，或許寧德時代并未將該技術應用到市售版本中，安全技術最重要的落腳點在于能否應用于量產(chǎn)。

隨后，寧德時代在官方微博公布了《有關動力鋰離子電池標準的一些認識》，內(nèi)容包括三元和鐵鋰離子電池分別滿足不同市場的需求；目前國際認知從電池單體安全轉向電池系統(tǒng)安全；我國標準的重心在轉向電池系統(tǒng)安全等三點內(nèi)容。

或許，寧德時代的不甘示弱來自于在與同一技術路線的方形電芯比較中，其已實現(xiàn)NCM811電芯的量產(chǎn)，能量密度與其他三元電池廠商相比具有優(yōu)勢。除此之外，寧德時代已具備量產(chǎn)條件但尚未配套車型的電芯的能量密度達到304Wh/kg，正逐步收窄與松下NCA的能量密度的差距。寧德時代現(xiàn)有的三元NCM523電芯搭載CTP技術后，電池包的能量密度也可從140Wh/kg提升10%-15%，至154-161Wh/kg。

“比寧”大戰(zhàn)，爭的是什么？

為何兩大龍頭公司對針刺試驗如此敏感？說到底，還是觸到了新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的神經(jīng)——電池安全問題。針刺試驗是目前模擬鋰離子電池內(nèi)短路最常用的一種手段，通過將5mm的鋼針插入到鋰離子電池內(nèi)部，引起正負極之間的短路，在局部出現(xiàn)大量的熱量，從而實現(xiàn)對鋰離子電池內(nèi)短路的模擬。若電池被刺穿后5分鐘內(nèi)未發(fā)生燃燒或爆炸，則可以判定通過測試。

在我國科學院院士歐陽明高看來，新能源汽車安全事故的本質(zhì)是電池熱失控問題。其中，內(nèi)短路又是電池熱失控的共性環(huán)節(jié)，機械變形、擠壓、撕裂，隔膜破裂、過充過放、極端過熱等各種各樣的原因都可能出現(xiàn)不同類型的內(nèi)短路。至于針刺試驗，則是曾毓群提到的電池“濫用測試”中的一個小環(huán)節(jié)。擠壓、短路、過充等都屬于“濫用測試”的范圍。因此，電芯通過了針刺試驗，并不代表電動汽車電池的絕對安全的；電芯通不過針刺實驗，也不能說明不安全。

在清華大學動力工程與工程物理博士張抗抗看來，討論電動汽車電池安全性的時候，要分為電芯、模組、電池包、功能安全4個層面。其中，電芯本體安全只是其中一個層面，而針刺安全性更只是其中的一個方面。

目前，寧德時代的核心技術集中在三元鋰電，而比亞迪在磷酸鐵鋰方面積淀更多，兩種動力鋰離子電池的性能各有側重。磷酸鐵鋰離子電池材料本身熱穩(wěn)定性好，但能量密度低于三元鋰離子電池；三元鋰離子電池（鎳鈷鋁電池或鎳鈷錳電池）能量密度比較高，低溫性能出色，但化學性質(zhì)不夠穩(wěn)定。因此，兩種電池的性能是由材料本身的特性所決定的。

寧德時代與比亞迪的“較量”已經(jīng)由來已久，在外界看來，這場“比寧”大戰(zhàn)可以理解為是動力鋰離子電池路線之爭。其實，自從去年國產(chǎn)動力鋰離子電池行業(yè)結束了5年的“白名單”準入制度之后，包括LG化學、松下、三星SDI等海外對手已經(jīng)深度參與到我國動力鋰離子電池市場的競爭中了。根據(jù)我國汽車動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟公布的2020年四月份動力鋰離子電池月度數(shù)據(jù)，前四個月，寧德時代和比亞迪分別排名第一和第二，裝機量分別為4.56GWh、1.52GWh，松下和LG化學緊隨其后，裝機量為0.76GWh和0.72GWh。很明顯，目前我國動力鋰離子電池行業(yè)競爭局面已經(jīng)從“比寧”之爭，轉變?yōu)橹腥枕n電池之爭。

從新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，做大做強整個產(chǎn)業(yè)，才能使包括比亞迪和寧德時代在內(nèi)的公司得到更長遠的發(fā)展。三元鋰離子電池與磷酸鐵鋰離子電池這兩條技術路線，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，除了競爭關系，也是互補。針對不同的場景應用不同的技術路線，雙管齊下或許是更好的選擇。趁著這次機會，消費者對動力鋰離子電池技術發(fā)展情況也有了更多了解。最后，除了吃瓜，有關電池的知識你get到了嗎？