出品 | 搜狐科技
作者 | 黃陽
編輯 | 王一粟
隨著眾多豪華汽車品牌紛紛推出新能源車型，汽車新能源化的趨勢越來越明顯，而決定新能源車里程和安全性的動力電池，一直是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。
最近，動力電池熱度再次升溫，先是一則寧德時代與特斯拉合作的新聞讓寧德時代股票漲停，接著特斯拉在抖音來了句“無鈷，不代表一定是磷酸鐵鋰”，一個月后的3月29日，比亞迪刀片電池發(fā)布。
發(fā)展至今，動力電池市場分成兩大主流陣營，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。其中，三元鋰電池能量密度更高但安全性較差，磷酸鐵鋰電池則與之相反，這次比亞迪推出的刀片電池，是一款通過了針刺實驗的“超級磷酸鐵鋰電池”，將磷酸鐵鋰電池的能量密度提升到了三元鋰電池的水平。
刀片電池攻破了什么技術(shù)難關(guān)？動力電池市場兩分天下的態(tài)勢將如何發(fā)展？
刀片電池問世
比亞迪力推的刀片電池，從技術(shù)上有兩大看點，一是通過了針刺實驗，二是將磷酸鐵鋰電池的體積能量密度提升到三元鋰電池的水平。
針刺實驗指的是將鋼針插入電池內(nèi)部模擬電池短路的實驗，觀察熱失控下的電池變化以測試電池的安全性。實驗將一根5-8毫米的鋼針將電池刺穿，并在內(nèi)部停留一個小時，電池不起火不爆炸才算合格。
在公開的實驗視頻中，三元鋰電池爆炸起火；磷酸鐵鋰電池高溫下變形，泄壓閥開啟；刀片電池則沒有出現(xiàn)明顯變化。
安全一直是磷酸鐵鋰電池的長項。在2016年左右，磷酸鐵鋰電池曾是動力電池主力，市場占比達70%，后隨著新能源汽車對續(xù)航里程的追求增長，三元鋰電池反超，磷酸鐵鋰電池市場占比下滑到40%。三元鋰電池的優(yōu)勢很明顯，能量密度更高，但短板也無法掩飾，它的安全性不如磷酸鐵鋰，是多起新能源車自燃事件的罪魁禍首。
這也難怪，從年初比亞迪董事長王傳福宣布刀片電池在今年量產(chǎn)后，通過空間利用率在能量密度上追平三里鋰電池的刀片電池，熱度便一直居高不下。
一位比亞迪刀片電池技術(shù)團隊成員告訴搜狐科技，刀片電池的技術(shù)難點是在提高了空間利用率的同時，保證電池的安全和強度：“普通的磷酸鐵鋰，有電芯，模組，電池包三層架構(gòu)，刀片電池去掉模組，只保留電芯和電池包兩層，因此結(jié)構(gòu)更簡單，利用率更高，省去了很多支撐固定結(jié)構(gòu)，刀片電池本身就有一定的支撐固定作用了。”
通俗易懂地說，刀片電池技術(shù)難點在于，原先的電池排列太緊密會出現(xiàn)散熱等安全問題，而刀片電池解決了緊湊排列時可能帶來的安全問題，提高體積利用率。刀片電池將在比亞迪重慶工廠進行量產(chǎn)，最早會搭載在比亞迪中大型高端轎車漢上。
據(jù)接近比亞迪的人士透露，目前刀片電池主要2B銷售，業(yè)內(nèi)很多企業(yè)已有合作意向。
電池市場風云錄
發(fā)展到今天，動力電池市場格局基本定型，由三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池二分天下。
起初，鉛酸電池和鎳氫電池是車企們關(guān)注的焦點，但這兩種電池一直難以在續(xù)航里程上實現(xiàn)突破，例如，世界上第一輛電動車，誕生于1996年的現(xiàn)代通用EV1便是采用鉛酸電池組，但續(xù)航僅為96公里。
直到今日，這兩種電池也鮮少用在乘用車上，更多的是用于電動自行車和電動摩托。
動力鋰電池的研發(fā)始于日本，真正商用則從特斯拉開始。1997年，第一輛使用圓柱鋰離子電池的日產(chǎn)Prairie Joy EV問世，續(xù)航達200公里。另一邊，特斯拉首輛車Roadster也用了鋰電池，不過，作為特斯拉的形象工程，Roadster并非將鋰電池推向市場的關(guān)鍵因素，真正大膽將鋰電池推向商用的是Model S。
據(jù)報道，在敲定松下的鎳鈷鋁酸鋰18650電池為Model S最優(yōu)選后，馬斯克聯(lián)系松下，無奈松下因?qū)Π踩闹斏魈?，多次拒絕合作。后來，特斯拉團隊自己買了散裝的電池組裝，向松下證明可行性，最終在2009年和松下牽手成功。
在先行者特斯拉的帶動下，三元鋰電池成為車企新寵，但在大洋彼岸，比亞迪決定將研發(fā)重心放在磷酸鐵鋰電池上。
時間推回1995年，王傳福成立比亞迪，成立之初，比亞迪并非一家車企，而是一家電池公司，10年之后，王傳福成了2009年胡潤榜上中國首富。2002年，比亞迪全資收購北京吉普的吉馳模具廠，開始造車之旅，2006年，比亞迪F3e電動車研發(fā)成功，搭載磷酸鐵鋰電池，續(xù)航300公里。
正如前文所說，磷酸鐵鋰電池雖然更安全，但是在能量密度上依舊不如三元鋰電池，這是動力電池原材料特性所決定的，但隨著刀片電池的發(fā)布，比亞迪為自己爭取到新的籌碼。
根據(jù)中信證券研究報告，比亞迪如果將旗下新能源乘用車替換成磷酸鐵鋰刀片電池，每輛車電池成本下降約1．25萬元。
“去鈷化”成新趨勢
刀片電池也是CTP技術(shù)的一種。普通的磷酸鐵鋰電池是cell-module-pack，而CTP全稱是“Cell To Pack”，將中間的module去掉，也叫無模組技術(shù)。
模組是指將零件結(jié)構(gòu)組合成的模塊，在動力電池上，則是根據(jù)車輛的參數(shù)，將電芯提前進行集成，這個步驟有利于提高電芯的散熱，也方便售后，當電池受損可拆解受損的模塊修復，而不用拆解整塊電池。
然而，模組也帶來了動力電池體積、重量以及成本的上升，CTP技術(shù)應(yīng)運而生。目前，國內(nèi)的兩大頭部電池產(chǎn)商比亞迪和寧德時代，都在推進CTP技術(shù)，比亞迪的刀片電池直接取消了模組，而寧德時代則將小模組整合為大模組。
2月18日，特斯拉與寧德時代商議在上海工廠使用無鈷電池的新聞傳出，2月21日，特斯拉在抖音上回復粉絲：“無鈷，不代表一定是磷酸鐵鋰”，讓看客紛紛表示猜不透，不過可以肯定的是，以后松下不會是特斯拉唯一的電池供應(yīng)商。
據(jù)悉，寧德時代和LG都將和特斯拉合作，特斯拉還將自主研發(fā)新電池，具體的信息特斯拉將在4月的電池投資人會議上給出回應(yīng)。
除了CTP之外，隨著新能源電動車的普及以及電池技術(shù)的進步，電池成本急需降低，而三元鋰電池的三大正極材料是鎳、鈷、鋰，其中，鈷的價格大概是鋰的6倍，業(yè)內(nèi)一直在通過降低鈷的比例，提高鎳的比例來降低成本，并經(jīng)歷了522、622、811三種比例的演變。
三元鋰電池里的鈷元素正被不斷削減?？梢灶A見的是，不管特斯拉是否會拋棄三元鋰電池，轉(zhuǎn)入磷酸鐵鋰電池陣營，車企和電池廠商們都會將電池中的鈷元素使用降低到極致，“去鈷化”成為大家共同努力的方向。
去模組化的磷酸鐵鋰電池和將不斷“去鈷化”的三元鋰電池，誰能一統(tǒng)河山？目前看來，刀片電池的出現(xiàn)讓磷酸鐵鋰陣營再添大將，而特斯拉4月的電池日也可能為三元鋰電池帶來新的希望，戰(zhàn)火正在蔓延，我們拭目以待。
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