王傳福扔下“原子彈” 將炸飛幾千億動力電池產業投資

余建約 來源:建約車評 編輯:jianping 王傳福動力電池

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“電池大王”王傳福發誓要奪回曾經的桂冠。


這樣的時刻終于來臨了。


2020年3月29日,中國深圳,盡管新冠肺炎疫情肆虐全球,然而,王傳福所帶領的比亞迪依然吸引了廣泛的關注。


這一天,傳說已久的比亞迪“刀片電池”正式對外發布,這款戰略性的產品,將承擔著比亞迪顛覆全球動力電池產業格局的使命。


在發布會上,王傳福毫不客氣地指出,新能源乘用車產業,此前秉承的三元鋰電池技術路線走偏了,盲目追求高能量密度的三元鋰電池是電動車不斷發生自燃的“罪魁禍首”,新能源汽車產業要想獲得大規模的發展,必須要解決安全問題。


現在,是時候“糾偏”了。


這句看起來輕描淡寫的“糾偏”,蘊藏著血雨腥風。


從2016年起,全球新能源乘用車技術路線轉向三元鋰電池,到2020年底,將會有數百GWh的三元鋰電池產能建成投產。此外,加上上游的氫氧化鋰、鈷、鎳、正極等企業,下游的整車制造企業,在這里所傾瀉的投資數以幾千億元計。


比亞迪刀片電池如果獲得成功,將會一舉逆轉全球動力電池的產業格局,帶來兩大顛覆性的改變:動力電池的材料化學體系,將會從三元811為主轉向磷酸鐵鋰為主;動力電池的制程工藝,將會從卷繞工藝徹底轉向疊片工藝。


這將會讓整個三元動力電池體系的投資,陷入巨大的被動。


對于整個電動車產業而言,上游如此激烈的腥風血雨般的競爭,無疑將會促進整個產業的發展,消費者也將可以獲得更多實際的利益。

 


致命一擊


蓄勢待發的王傳福沒有任何客氣,直接放出“絕殺”,一舉掀開了三元鋰電池自燃問題的蓋子。


這是三元鋰電池體系的致命缺陷。


三元鋰電池,盡管在能量密度,續航里程中擁有絕對的優勢,但其致命的缺點就是結構不穩定,與此前的磷酸鐵鋰體系相比,更易于發生熱失控。


自燃問題,是電動車產業的“潘多拉魔盒”。在此之前,由于沒有絕對靠譜的解決方案,在很多著名的品牌發生自燃甚至是爆燃之時,產業都保持了沉默。


對于很多早期的先鋒消費者而言,盡管知道自燃是一個極端情況下的概率問題,但心中始終會懸著一塊石頭。


現在,王傳福直接引爆了電動車自燃這個“大炸彈”。


“針刺試驗”,是一個拗口的專業術語。但是,在接下來很長的一段時間內,這個詞將會成為三元鋰電體系的噩夢。


對于動力電池的消費者而言,這個聽起來非常陌生的名詞,作用卻甚為關鍵,主要用于衡量一款動力電池在極端情況下是否會發生自燃。


比亞迪和深圳電視臺,攜手把這個專業的試驗推向了普通的電動車消費者,并將會植入在他們的心智深處,在將來很多個時刻,會持續地影響全球智能電動車產業的發展。


在播出的試驗中,三元鋰電池、磷酸鐵鋰塊狀電池以及比亞迪的刀片電池,被漸次擺上試驗臺架,一枚直徑為5mm的鋼針,在機械臂的驅動下,縱向貫穿三款動力電池,人們將會看到令人震撼的一幕。

 


三元鋰電池,在被鋼針貫穿之后的幾秒鐘之內就發生了“爆炸”,并引發了熊熊火焰,動力電池泄壓閥開啟,活性物噴射而出,放在電池殼體上的雞蛋被炸飛。


盡管所有人都明白,這是極端狀況,但這樣的場面還是不可避免地會讓人產生聯想,讓不少電動車擁有者的那顆小心臟不由自主地提了起來。


磷酸鐵鋰塊狀電池,在被鋼針貫穿的情況下情況好了很多,盡管發生了冒煙,電池殼體里的活性物質快速膨脹,活性物頂開泄壓閥噴射而出,但沒有出現明火,表面溫度在200-400℃,電池表面的雞蛋被烤焦。


比亞迪刀片電池,在被鋼針貫穿的情況下,沒有明火,無煙,表面溫度未出現顯著上升,放在殼體上的雞蛋蛋清甚至沒有凝固。


鑒于雞蛋蛋清的凝固溫度為60℃,據此可以證明比亞迪刀片電池在被鋼針貫穿并發生內短路的情況下,不但沒有出現自燃,甚至于表面溫度都沒有超過60℃。


比亞迪刀片電池毫無懸念地通過了針刺試驗,而三元鋰電池也毫無懸念地在被鋼針貫穿之后的幾秒鐘內發生了爆燃。


這個試驗以及這段視頻,以后將會反復在新能源汽車產業出現,直到這個產業徹底地戰勝了電動車的自燃問題。


當然了,對于三元811體系而言,要想在短期之內通過“針刺試驗”,幾乎是mission impossible。


通常情況下,現階段三元811的熱失控溫度為205℃—210℃,為了改進安全性和提升熱失控溫度,動力電池產業界提出了著名的“四元電池”(后簡稱NCMA)解決方案,即在三元811的正極材料中添加鋁原子來改善化學特性。


大眾汽車集團的三元811,走的就是NCMA路線,通用和LG合資的動力電池,也將是NCMA路線,國內的蜂巢能源科技也在做NCMA,相信寧德時代也會跟進這個技術路線。


經過改良的NCMA電池,可以把熱失控溫度提升到230℃,達到三元622電池的水平。


但是,磷酸鐵鋰的熱失控溫度在500℃以上,這是根本性的區別。


此外,磷酸鐵鋰(LiFePO4),由于分子式結構中的氧原子被牢牢地鎖在磷酸根中,結構非常穩定,只有在溫度達到900℃的時候,磷酸根的化學鍵才會斷裂,釋放出氧原子。


在意味著在溫度達到900℃之前,磷酸鐵鋰不會放出氧原子助燃,所以釋放的熱量遠遠低于三元811,不易引發熱失控。


中國科學院院士、中國電動車百人執行副理事長歐陽明高在現場連線中指出,比亞迪刀片電池之所以在“針刺試驗”中表現優秀,主要原因有二:


其一,因為刀片電池尺寸非常大,相對于普通磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,回路之間距離更遠,所以產生熱量的速度較慢。

 


其二,因為刀片電池的散熱面積遠遠大于其他電池,可以延緩溫度快速升高。


更穩定的化學結構、刀片狀產品結構和特殊設計是刀片電池解決自燃問題的底層邏輯。


通過刀片電池,比亞迪樹立了一個新的產業安全標桿,并將通過這一點不斷地讓三元鋰電體系感到痛苦。


在這樣的背景下,顯而易見的是,在以后電動車的終端消費場景中,所有搭載了刀片電池電動車的銷售顧問,將會抨擊搭載三元鋰電池競品的自燃問題。


在接下來比較長的一段時間內,絕大多數購買電動車的消費者將會被普及到動力電池“熱失控”溫度這個概念。


在購買中,很多消費者甚至于會提出這樣的一個問題:“這款電動車所選用的動力電池,是否通過了針刺試驗?”


對于三元鋰電池體系的動力電池制造商而言,上述問題會讓他們下游的電動車制造商備受困擾。


這些搭載三元體系動力電池的制造商,將不得不花費更多的時間來解釋,他們的Pack設計是多么的NB,BMS系統是多么的智能,只要檢測到一點動力電池溫度的升高,就可以采取一系列的安全措施。


他們還會補充一句,我們的智能Pack系統相當于“主動安全系統”,而那個熱失控溫度,僅僅是一個“被動安全系統”。


當消費者再度追問,那你們的電池Pack能夠通過“被動安全”的“針刺試驗”嗎?


談話就不能繼續下去了。


在此之前,三元鋰電池的制造商以及下游的電動汽車制造商可以說,磷酸鐵鋰的能量密度不行。


再祭出一個直擊靈魂的問題:“你愿意購買一款續航里程只有300多公里的電動車,還是愿意購買一款續航里程超過500公里,且電池系統擁有‘主動安全’保障的電動車?


消費者別無選擇,因為他不能把一輛續航里程只有300多公里的電動車開回家。


現在情況發生了逆轉,王傳福說,搭載比亞迪“刀片電池”的電動車,不僅幫助這個產業消滅了自燃的風險,續航里程還可以超過600公里。


也許,他的銷售顧問還會補上一刀:“你確信要把一輛存在‘爆燃’風險的電動車開回家?”


答案不言自明。


消費終端的壓力,將會傳遞給電動車制造商,并瞬間抵達動力電池制造商。


對于三元鋰電池體系的企業,這不是一個尷尬的時刻,事實上,這是一個致命的時刻。


直面靈魂拷問的企業,包括全球幾乎所有的動力電池制造巨頭,如寧德時代、松下、LG化學、三星SDI、SKI……


此外,很多自建動力電池產能的汽車制造商,也將不得不重新評估形勢的發展,是不是要調整投資策略?


這些企業包括:


大眾汽車集團與Northvolt的合資工廠,這個在德國下薩克森州薩爾茨吉特的動力電池工廠,預計產能達24GWh,投資將會在20億歐元左右。


PSA和道達爾兩個合資工廠,一個位于法國上法蘭西大區,一個位于德國凱澤斯勞滕,每個工廠的滿負荷產能為32GWh,總投資將達50億歐元。


通用汽車與LG化學的合資工廠,位于俄亥俄州的Lordstown,產能將達到30GWh,投資為23億美元。


此外,鎳、鈷等資源生產商,三元體系的正極材料生產商恐怕都需要祈禱。

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