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比亚迪刀片电池号称通过针刺测试 是真是假?

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日前,一则有关车载电池的极限安全测试视频在网络上引发关注。

该视频中,比亚迪刀片电池电芯、三元锂电池电芯、普通磷酸铁锂电池电芯三组产品进行了针刺测试。结果显示刀片电池在极端测试条件下,安全性能表现不俗,其他两组测试产品要么直接起火爆燃(三元锂电池),要么出现高温(普通磷酸铁锂电池)。

据汽车之家报道,刀片电池在针刺测试过程中,未出现热失控现象,且电池电压和表面温度稳定;而三元锂离子电池出现了剧烈的热失控现象并爆炸起火;普通磷酸铁锂电池的热失控剧烈程度较低,但电池温度较高。

报道称,上述测试为电池单体的零部件安全测试,其安全性可以通过电池包结构设计的优化以及电池管理系统的监控得到提升。

测试结果引热议

视频发布后在网络上引起热议,其中质疑最多的话题是,网传视频有剪辑的痕迹。有网友表示,经过剪辑的内容可信度不高,或许针刺测试过程中刀片电池的表现并不像视频中展示的那么好。

公开资料显示,针刺试验是模拟锂离子电池内部短路、导致热失控、进而爆炸起火的试验方法。根据现行的推荐性国家标准《用动力蓄电池安全要求及试验方法》(标准号GB/T 31485-2015),单体蓄电池的针刺试验是指,模块在一定条件下充电时,用直径为5mm-8mm的耐高温钢针,以(25±5)mm/s的速度,从垂直于蓄电池极板的方向贯穿,并停留其中观察1小时。若单体蓄电池不爆炸,不起火,则视为通过安全要求。

清华大学电池安全实验室发布的《2019年动力电池安全性研究报告》显示,锂离子电池的热失控是动力电池安全事故的核心原因;而电池失控的主要触发条件中,短路占绝大多数(比例高于90%)。

而正处于报批公示阶段的强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》将针刺试验取消。原因是IEC等国际标准没有发现针刺试验,以及由于针刺试验与实际失效模式不相符,所以在工信部发布的准入管理规定(39号令)中针刺为暂不执行项目。

业内人士告诉财经网汽车,取消针刺试验还有一个重要的原因,就是所有的三元锂电池都无法通过这个考验。

视频真伪遭质疑

前述视频发布后,部分网友对针刺测试的必要性做出了肯定的评价,同时也有一部分用户对测试过程的专业性,甚至网传视频的真假提出了质疑。

针对网友的热议,一位业内专家认为,视频真实性有待商榷。他表示:“目前市场上主流的动力电池都远无法达到通过针刺测试的标准,说技术上实现这样的突破恐怕还为时尚早。”

行业资深编辑高舜表示:“我个人觉得视频是真的,比亚迪这个刀片电池是通过延长电芯,配以更好的散热材料制成的,在电池结构上下了功夫。但电池性能表现有很多方面,这个针刺测试只是展示了刀片电池的长处,没有对比刀片电池相对其他电池的短处。”

另一位业内人士对财经网汽车表示,在极端情况下,磷酸铁锂的安全性能的确要超过三元锂电池,而比亚迪作为在磷酸铁锂路线技术积淀最多的电池企业,其刀片电池的安全性确实可以得到进一步强化。但是需要指出的是,视频中的“穿刺测试”更多是对极端情况的一种模拟,实际路况很难发生,所以这种测试尽管可以称之为“最苛刻”,但对普通用户来说更多的是一种象征意义。

三元锂仍占主流

从动力电池的材料技术路线来看,国内仍以三元电池和磷酸铁锂电池为主:三元锂电池主要应用在乘用车领域,磷酸铁锂电池主要应用在商用车领域。

动力电池应用分会研究部统计数据显示,2019年上半年中国动力电池装机总量中,三元锂电池和磷酸铁锂电池占据绝对优势,占比之和高达98.11%。同时,二者的装机量占比差距逐渐拉大,由2018年同期接近17%的差距骤增至44%。

高舜表示,“磷酸铁锂电池的优势是安全、成本低,缺点是比同等大小的三元锂电池续航低很多。”

然而,2020年1月,比亚迪董事长王传福在中国百人会论坛中表示,比亚迪开发的磷酸铁锂刀片电池,在体积比能量密度上比传统磷酸铁锂电池提升了50%,具有高安全、长寿命等特点,整车寿命可达百万公里以上。

刀片电池将于今年3月在重庆工厂首次量产,并将首批搭载在将于2020年三季度上市的比亚迪汉纯电动轿车上。公开资料显示,汉定位于B+级高端轿跑车,以、奥迪A4、BMW 3系等高档中型车为竞品,其续驶里程达到605公里,电池系统的能量密度为140Wh/kg。

铁锂电池或回暖

对于磷酸铁锂电池来说,提升续航这个短板是赶超三元锂电池的重要一步。

中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高认为,刀片电池技术能够很好地解决磷酸铁锂体积比能量偏低的问题,使得“搭载磷酸铁锂电池的乘用车也可以跑500公里以上 ”。

汽车国家大数据联盟发布的《新能源汽车国家监管平台大数据安全监管成果报告》显示,2019年5月以来发生的新能源汽车安全事故中,使用三元锂电池的汽车所占比例达到86%,远超过磷酸铁锂的7%。

对于三元锂电池路线来说,在能量密度越来越受制于物理性能的情况下,适时提升安全性能,是一个比较大的挑战。因为特斯拉的几次自燃事故表明,寄望于通过BMS来解决安全性能并不可靠。而对于用户来说,出行安全始终是头等大事。

业内人士认为,三元锂电池之所以在安全性能上低于磷酸铁锂和刀片电池,实际上是其过于追求电池密度的结果。一味拔高电池密度,是为了迎合市场上消费者对于“续航焦虑”的痛点,但如果忽略安全性能,也将在一定程度上限制其发展前景。

在此背景下,高安全、长寿命的磷酸铁锂电池依然具有市场。除比亚迪以外,宁德时代于2019年推出基于磷酸铁锂材料的CTP无模组动力电池技术,提升了电池包的空间利用率和生产效率。2020年3月,特斯拉与宁德时代合作达成磷酸铁锂电池采购协议,带动A股市场的多支相关概念个股涨停。

资深业内人士对财经网汽车表示,刀片电池是比亚迪的重大技术突破。该技术在大幅提升能量密度的同时,还确保了安全性能,这或是近一段时间“动力电池路线或生变,磷酸铁锂重回主流”呼声的由来。

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