文 | 幹群芳
在磷酸鐵锂電池可能重回主流的討論聲中,比亞迪的刀片電池開辟了一個新的辯論場。
“搭載刀片電池的新能源汽車,將把‘自燃’這個詞,從新能源汽車的字典中徹底抹掉”,3月29日,比亞迪汽車董事長王傳福在刀片電池發布會上,高調地宣稱,“刀片電池將改變新能源汽車行業對三元锂電池的依賴,使動力電池技術路線回歸正道,並重新定義新能源汽車的安全標准。”
刀片電池並非是材料技術革命,而是通過“刀片式”的結構創新補齊磷酸鐵锂電池能量密度較低的短板。比亞迪將自己研發的刀片電池稱之爲“技術革命”,但一周多時間過去了,業內的討論仍在繼續。
“嚴格來說,刀片式結構,也是可以和三元材料結合的。”一位專家指出。比亞迪選擇了更爲穩定的磷酸鐵锂來配合這種結構創新,以此實現能量密度的提升,達到更高的續航裏程,但這是否就說明三元锂電池是一個錯誤的技術路線,動力電池領域對此持有衆多不同觀點。
“任何一項高新技術其實都是有門檻的,提到動力電池單體安全性,不能說誰更容易實現就去用誰,而是要突破難點,這才是技術創新的價值所在。”甯德時代一位人士告訴經濟觀察報記者。而蜂巢能源總經理楊紅新則更直接地表示,“我們認爲,比亞迪的鐵锂刀片可能並非主流車型的最佳解決方案。”
“我覺得比亞迪這個選擇是對的,安全肯定是第一的,提升能量密度這件事應該在安全的前提下去進行。”中國北方車輛研究所動力電池實驗室主任、國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬向經濟觀察報記者表示。
過去幾年,動力電池技術路線從磷酸鐵锂電池明顯轉向能量密度更高的三元锂電池。比亞迪認爲,對動力電池能量密度的攀比追求演變爲不理性的競爭,最終讓乘用車在安全口碑上付出了代價。“刀片電池的發布,就是要‘糾偏’”,一直堅持磷酸鐵锂電池路線的王傳福,顯然對三元锂電池路線有很大意見,“磷酸鐵锂電池天生安全性高,但能量密度相對較低,三元锂電池能量密度高、天生熱穩定性差。”
如果從戰略層面來看,比亞迪發布刀片電池的直接原因可能並不僅僅是三元锂電池的安全問題,還爲了重返“電池大王”之位。在電池業務上較爲“封閉”的比亞迪,市占率早已被甯德時代趕超,從2018年開始,比亞迪就在嘗試開放電池給外部企業,而此次發布的全新産品,也是比亞迪電池業務努力反超的關鍵一步。
非主流的反攻
經過幾年的市場篩選後,動力電池技術路線從多元發展,演進到如今集中在磷酸鐵锂和三元兩種路線。由于補貼對能量密度要求的提高,磷酸鐵锂市場份額從2014年的82%逐步下降至2019年的32%。在2019年,三元锂電池裝機量38GWh,同比增長24%,市場份額爲62%。
公開信息顯示,三元锂電池的能量密度已經突破了300Wh/kg,而磷酸鐵锂能量密度目前的突破值僅接近200Wh/kg,折射到續航裏程上差距可達上百公裏。受限于能量密度的天花板,磷酸鐵锂的使用範圍被迫縮小至對壽命要求更高、續航裏程要求較低的商用車領域,在純電乘用車領域裝機量占比僅有4%,且主要是中低端車型,而中高端乘用車領域幾乎全部被三元锂電池占據。就連推崇磷酸鐵锂的比亞迪,也在2017年將部分産能轉向了三元锂電池。
但比亞迪從未放棄對磷酸鐵锂電池的再研發。新能源汽車國家監管平台發布的數據顯示,2019年5月到7月的79起新能源汽車汽車安全事故(多爲自燃)中,86%的事故車輛是三元锂電池,7%的是磷酸鐵锂電池。“由于沒法場景再現,多數電動車自燃事故的原因其實沒法弄清楚,不能絕對說兩種技術路線誰更安全,但著火的大部分是三元電池的。”王子冬說。
一方面是市場無法突破,一方面是安全性問題突出,比亞迪刀片電池就是因此而來。刀片電池通過將電芯進行扁平化設計,以及節省傳統電池包的模組環節,實現體積能量密度比傳統鐵锂電池提升了50%,官方稱達到了三元锂電池的同等水平。這種電池將率先在漢EV上使用,這款將于今年6月上市的新車續航裏程達600公裏。
無模組的創新得到了業內認可。中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高認爲,除了安全性,比亞迪刀片電池結構創新使其體積能量密度和成本都具備較好的優勢。“目前看來,這個可以說屬于顛覆式的創新,對行業會帶來非常大的影響,逼迫大家必須加快上無模組技術。”電池行業專家許山(化名)向經濟觀察報記者表示。事實上,“無模組”已漸成趨勢,此前甯德時代的CTP技術也是簡化模組結構,蜂巢能源表示也在“無模組”領域進行了重點布局。
但比亞迪磷酸鐵锂刀片電池是否是未來主流仍沒有定論。“技術創新是一件好事,但技術路線的問題不是某家公司可以去制定的,而是市場去選擇。三元锂電池和磷酸鐵锂,適用于不同的客戶需求和場景,隨著新能源汽車市場蛋糕越來越大,對技術路線的包容也會越來越大。”甯德時代內部人士向經濟觀察報記者表示。
“弗迪將改變中國汽車工業在全球新能源浪潮中的角色和分工。”王傳福的一席話反映了比亞迪對弗迪抱有的期待。除了應用于漢EV,比亞迪還就刀片電池的外供積極洽談訂單。“今天,幾乎你能想到的所有汽車品牌,都在和我們探討刀片電池技術合作的方案”,比亞迪副總裁、弗迪電池有限公司董事長何龍在發布會現場表示,但這一說法目前尚未得到其他車企的確認。
最終合作達成的情況依然很難預測,一些車企也表達了心中的疑問。“比亞迪的市場化也不是剛開始說,但感覺動靜不大。現在很多車企都和他們接觸了嗎?”一位整車企內部人士向經濟觀察報記者反問道。公開信息顯示,除了2018年和長安簽訂電池合資合作框架協議之外,比亞迪過去幾年還和北汽新能源、長城汽車有過接觸,但目前外供量依然很低;去年比亞迪和豐田開啓的合作正在推進中,但目前還沒有對外公布量産節點。“我們有自己的蜂窩電池,更厲害。”江淮新能源內部人士告訴記者。
除了電池技術方面的因素之外,業內認爲,其他車企和比亞迪合作或也擔憂同業競爭的問題。“如果比亞迪僅是成立一個子公司來做電池,我覺得很難會有大量的車企跟它合作,畢竟還是比亞迪的公司。如果獨立出來,吸引大量的外部投資者進來,(大量的合作)是有可能的。”吳輝向經濟觀察報記者表示。