隨著新能源汽車市場(chǎng)越來(lái)越成熟，以及以往鼓勵(lì)高能量密度動(dòng)力電池的補(bǔ)貼政策即將退出，如今，中國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池的市場(chǎng)格局正在悄然發(fā)生變化。

種種跡象表明，三元鋰電池盡管仍是新能源乘用車動(dòng)力電池的主要技術(shù)路線，但磷酸鐵鋰電池的回潮趨勢(shì)正鋪面而來(lái)。

主機(jī)廠中，大眾汽車計(jì)劃收購(gòu)以磷酸鐵鋰電池為主要業(yè)務(wù)的國(guó)軒高科的股權(quán)、特斯拉將采用無(wú)鈷電池（磷酸鐵鋰是選項(xiàng)之一）；電池供應(yīng)商方面，寧德時(shí)代推出CTP電池技術(shù)，有些品牌的純電動(dòng)車即將搭載由磷酸鐵鋰電芯集成的CTP電池包。在產(chǎn)品方面，包括奇瑞新能源、長(zhǎng)城歐拉、新寶駿等品牌將推出搭載磷酸鐵鋰電池的純電動(dòng)車。

顯然，磷酸鐵鋰電池的回潮在所難免。3月29日，比亞迪發(fā)布了業(yè)界期待已久的“刀片電池”，并獲得行業(yè)頂級(jí)專家的認(rèn)可。 “刀片電池”特殊的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)能讓磷酸鐵鋰電池進(jìn)一步揚(yáng)長(zhǎng)避短，為比亞迪重塑動(dòng)力電池市場(chǎng)格局增添砝碼。作為全球最大的磷酸鐵鋰電池供應(yīng)商，比亞迪借“刀片電池”正式拉開(kāi)了反攻的序幕。

“刀片電池”捍衛(wèi)安全底線

相比三元鋰電池來(lái)說(shuō)，以磷酸鐵鋰材料為正極的“刀片電池”最大的優(yōu)勢(shì)就是安全性能。比亞迪集團(tuán)董事長(zhǎng)兼總裁王傳福在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)放出豪言——“刀片電池”將把“自燃”這個(gè)詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉。

盡管搭載磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)汽車也出現(xiàn)過(guò)自燃，但比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于三元鋰電池。

新能源汽車國(guó)家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟2019年8月發(fā)布的《新能源汽車國(guó)家監(jiān)管平臺(tái)大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報(bào)告》顯示，2019年5-7月，新能源汽車國(guó)家監(jiān)管平臺(tái)共發(fā)現(xiàn)了79起新能源汽車安全事故，已查明原因的著火事故中，58%的車輛起火源于電池問(wèn)題，而其中86%的事故車輛使用的是三元鋰離子電池，7%的事故車輛使用的是磷酸鐵鋰電池。

從動(dòng)力電池不同正極材料的電化學(xué)性能來(lái)看，磷酸鐵鋰材料的熱穩(wěn)定性優(yōu)于三元鋰材料，因此引發(fā)電池?zé)崾Э氐娘L(fēng)險(xiǎn)較小，熱失控是導(dǎo)致動(dòng)力電池燃燒、爆炸繼而引發(fā)整車安全事故的主要因素。而“刀片電池”特殊的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)一步提升了磷酸鐵鋰電池的安全性能。

比亞迪現(xiàn)場(chǎng)展示的一段“針刺實(shí)驗(yàn)”的視頻充分展示了這一點(diǎn)。

“針刺測(cè)試”是業(yè)界公認(rèn)的最嚴(yán)苛的電池安全檢測(cè)項(xiàng)目，模擬的是電池被貫穿導(dǎo)致內(nèi)短路這種極度危險(xiǎn)情況下的整車安全。視頻顯示，在同樣測(cè)試條件下，三元鋰電池在針刺瞬間出現(xiàn)劇烈溫升，表面溫度迅速超過(guò)500℃并發(fā)生劇烈爆燃；傳統(tǒng)磷酸鐵鋰塊狀電池?zé)o明火、有煙，表面溫度達(dá)到200℃-400℃；“刀片電池”在被鋼針穿透后無(wú)明火、無(wú)煙，電池表面溫度只有30℃-60℃左右。

中國(guó)科學(xué)院院士、新能源汽車領(lǐng)域頂級(jí)專家歐陽(yáng)明高表示，“刀片電池” 散熱面積大（單個(gè)電芯最長(zhǎng)達(dá)到2.5m，也更薄），短路的回路比較長(zhǎng)，產(chǎn)熱能力會(huì)相對(duì)下降。在產(chǎn)熱下降同時(shí)散熱面積大，所以在“針刺實(shí)驗(yàn)”中表現(xiàn)優(yōu)異。

除了 “針刺測(cè)試”以外，在擠壓測(cè)試中，刀片電池發(fā)生形變后也相對(duì)穩(wěn)定，即使斷裂后仍沒(méi)有起火。在爐溫測(cè)試中，將“刀片電池”從常溫加熱到300度時(shí)仍沒(méi)有起火。在過(guò)充測(cè)試中，“刀片電池”過(guò)充260%后也沒(méi)有起火。

不過(guò)，對(duì)于“刀片電池”的安全問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)也有疑問(wèn)，比如電芯又長(zhǎng)又薄，強(qiáng)度可能不夠，從而增加單個(gè)電芯和整個(gè)電池包的形變風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)此，比亞迪集團(tuán)副總裁兼弗迪電池董事長(zhǎng)何龍表示，“刀片電池”包擁有超級(jí)強(qiáng)度。每一片“刀片電池”都既是能量體又是結(jié)構(gòu)體，每片電池都是一個(gè)結(jié)構(gòu)件。傳統(tǒng)電池包內(nèi)部有4-5根梁，而“刀片電池”包里面的100個(gè)電池就相當(dāng)于100個(gè)梁，再加上電池堆上下兩面粘貼了兩塊高強(qiáng)度的蜂窩鋁板，進(jìn)一步增加了電池包的強(qiáng)度。

兼顧高能量密度和長(zhǎng)續(xù)航

除了高安全性能以外，“刀片電池”也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池能量密度不足的短板，尤其是體積比能量密度，已經(jīng)接近811三元鋰電池的水平。

傳統(tǒng)的電池包構(gòu)成是先將電芯組成模組，再將模組排布在托盤上，通過(guò)一些結(jié)構(gòu)件固定和連接，最終組成電池包。模組內(nèi)部也有結(jié)構(gòu)件，電池空間利用率只有80%。從模組到電池包，空間利用率只有50%，總體來(lái)說(shuō)整個(gè)電池包的空間利用率只有40%。

對(duì)于“刀片電池”包來(lái)說(shuō)，每一片電池都既是能量體也是結(jié)構(gòu)件，相當(dāng)于電池包內(nèi)部的梁，解決了固定問(wèn)題和結(jié)構(gòu)問(wèn)題，電池包空間利用率達(dá)到60%，空間利用率提升了50%。

由于空間利用率提升，相同體積的“刀片電池”包內(nèi)可以布置更多容量的電芯，從而增加電動(dòng)汽車的載電量，提高車輛續(xù)航里程。以比亞迪漢EV為例，單次充電后NEDC綜合工況續(xù)航里程達(dá)到605公里，已經(jīng)與目前搭載三元鋰電池的純電動(dòng)汽車的續(xù)航上限不相上下。

另外，“刀片電池”擁有超長(zhǎng)循環(huán)壽命，循環(huán)充放電次數(shù)可以達(dá)到3000次以上，相當(dāng)于超過(guò)120萬(wàn)公里的行駛里程。

“刀片電池”能奪回新能源乘用車市場(chǎng)嗎？

歐陽(yáng)明高認(rèn)為，“刀片電池”在安全性、體積比能量密度和成本方面都有優(yōu)勢(shì)。那么，“刀片電池”能夠逆轉(zhuǎn)目前三元鋰電池主導(dǎo)新能源乘用車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局嗎？

中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，2018年，中國(guó)動(dòng)力電池總裝車量為56.9 GWh，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池分別占58.1%和39%。2019年，三元鋰電池的市場(chǎng)份額提升至65.2%，磷酸鐵鋰電池降至32.5%。

2020年1-2月，三元鋰電池裝車量進(jìn)一步提升至72.1%，磷酸鐵鋰電池裝車量則降至27.4%。

雖然磷酸鐵鋰的市場(chǎng)份額不斷下滑，但事情正在起變化。從產(chǎn)量來(lái)看，今年1-2月中國(guó)動(dòng)力電池總產(chǎn)量為1.7GWh，其中，三元鋰電池產(chǎn)量0.8GWh，占比47.9%；而磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量0.9GWh，占比51.6%。后者產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)前者。

EV世紀(jì)認(rèn)為，過(guò)去兩年磷酸鐵鋰電池的裝車量之所以連續(xù)下滑主要是因?yàn)檠a(bǔ)貼政策以電池能量密度為主要標(biāo)準(zhǔn)，不斷推高能量密度占優(yōu)勢(shì)的三元鋰電池的市場(chǎng)份額。另外，磷酸鐵鋰電池主要搭載商用車，市場(chǎng)空間較小。在新能源乘用車市場(chǎng)，主要配套A級(jí)以下的小型或者微型車，而這兩個(gè)級(jí)別車型的市場(chǎng)也處于萎縮狀態(tài)。

而隨著“刀片電池”的誕生，磷酸鐵鋰電池能量密度低、整車?yán)m(xù)航短的局面將得到根本扭轉(zhuǎn)。不僅是小微型純電動(dòng)車，即使是更加主流的A級(jí)轎車或者緊湊型SUV等車型，甚至是比亞迪漢EV這樣的C級(jí)車搭載“刀片電池”后續(xù)航里程也能滿足用戶需求。再加上高安全性能和成本優(yōu)勢(shì)，“刀片電池”完全可以從三元鋰電池手中奪回屬于自己的市場(chǎng)份額，重塑動(dòng)力電池市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局。

總結(jié)：

王傳福認(rèn)為，過(guò)去幾年對(duì)動(dòng)力電池能量密度不切實(shí)際的追求，帶偏了新能源汽車的發(fā)展路線，新能源乘用車安全口碑付出了慘重代價(jià)。而“刀片電池”要將動(dòng)力電池發(fā)展引回正道。這一點(diǎn)直擊電動(dòng)汽車安全這個(gè)用戶最大的痛點(diǎn)。

從技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)來(lái)看，“刀片電池”毫無(wú)疑問(wèn)對(duì)其他汽車廠家具有吸引力。根據(jù)目前的公開(kāi)信息，比亞迪動(dòng)力電池已經(jīng)獲得東風(fēng)、豐田、奔馳等外部客戶，不久前獲得了初創(chuàng)電動(dòng)汽車公司——理想汽車的訂單。

而弗迪電池等5家新成立不久的弗迪公司將擁有更多自主權(quán)，從而加速推動(dòng)比亞迪動(dòng)力電池業(yè)務(wù)的獨(dú)立。據(jù)了解，弗迪電池重慶工廠年產(chǎn)能將達(dá)到20GWh。

在3月29日的發(fā)布會(huì)上，比亞迪集團(tuán)副總裁兼弗迪電池董事長(zhǎng)何龍表示“幾乎你能想到的所有汽車品牌，都在和我們探討基于‘刀片電池’技術(shù)的合作方案”。可見(jiàn)“刀片電池”的受歡迎程度。在中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)愈發(fā)成熟，用戶需求越來(lái)越多樣并且對(duì)安全的追求一如既往的背景下，我們完全有理由相信“刀片電池”會(huì)有一席之地。