近日,“一根钢针”掀起了国内电池界关于动力电池安全性的激烈讨论。中国动力电池两大巨头比亚迪和宁德时代,围绕着“针刺实验”展开了较量。
业内人士分析指出,要降低电动车电池安全隐患,除了要尽量保证电芯的安全之外,还需要通过系统性方式来降低风险,应在继续探索研发出更安全高效电芯的同时,在系统层面控制热失控风险。
5月30日,微博认证为汽车博主的“小鱼锂电”发布的针刺实验显示,比亚迪5系三元电池针刺过后,结果出现了剧烈自燃。而此前,该博主亦针对宁德时代的5系及8系三元电池做过同样实验,结果也出现了剧烈燃烧。
“小鱼锂电”的系列实验源于宁德时代与比亚迪国内两大动力电池厂商关于针刺实验的隔空较量。
3月29日,在比亚迪磷酸铁锂刀片电池的发布会上,为了强调磷酸铁锂电池的安全性,比亚迪公布了电池的针刺测试。
从实验结果看,三元锂电池剧烈燃烧,表面温度超过500℃,电池表面的鸡蛋被炸飞；而比亚迪磷酸铁锂刀片电池无明火、无烟,表面温度30℃-60℃,鸡蛋无变化。
5月11日,在宁德时代2019年年度业绩说明会上,宁德时代董事长曾毓群表示,公司三元锂电池和磷酸铁锂电池都有通过针刺测试,在电芯级别、模组级别、系统级别都有领先的安全特性。“电池的安全和电池的滥用测试是两回事,但有些人把滥用测试的通过等同于电池的安全。”曾毓群说。
当晚,比亚迪汽车销售公司副总经理李云飞发布微博称：“不服也来扎一下,针刺是难度最大的,堪比登珠峰。”
虽然宁德时代方面并未马上回应,但民间关于三元锂电池是否可以通过针刺测试开展了激烈讨论。5月21日,“小鱼锂电”用众筹的方式对购买的宁德时代8系三元锂电池进行了首次针刺测试。从“小鱼锂电”发布的测试视频来看,在钢针刺入电池内后,电池立刻出现鼓胀并伴随剧烈燃烧。
随后,宁德时代连续发布了两则针刺测试视频。一个视频是演示钢针刺不穿宁德时代三元电池,钢针断裂了；另一个视频则展示了宁德时代早已掌握了三元电池针刺技术。
对于宁德时代的测试结果,“小鱼锂电”表示并不认同,并在5月24日再次对宁德时代5系电池进行了针刺测试,结果依然是剧烈自燃。
5月24日,李云飞在微博上表示,针刺实验的核心目的就是要让电池短路,以便观察电池的热失控及制定更好的安全防护策略；针断了也好,真刺了也罢,但电池没短路,其实针刺实验就已然失败了(短路是目的,针刺只是最直接的方法而已)。针刺让电池不短路,与通过针刺让电池短路看电池的热安全性是两回事；针刺让电池不短路,实现的方式有很多种,很多家电池公司都已掌握该技术；刀片电池针刺实验视频能看出,刀片电池是短路了的,但它很安全。
面对外界质疑的针刺测试,宁德时代回应称,作为带头“吃螃蟹”的人,宁德时代要把重点放在电池的整体安全上,确保产品在生命周期的每一个阶段都是安全的,从实际意义上真正提高电池的安全性能。“实际上,车主驾驶车辆真正遇到针刺情况的几率特别小。”宁德时代相关负责人表示,做好电池整体防护,对于提高电动汽车安全更重要。
而从“小鱼锂电”发布的系列视频中可以看出,无论是比亚迪还是宁德时代的三元锂电池,针刺过后,结果都出现了剧烈自燃。
值得注意的是,今年5月12日发布的《电动汽车用动力蓄电池安全要求》删除了电池单体针刺测试,增加了电池系统热扩散试验,要求电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散,进而导致乘员舱发生危险之前5分钟,应提供一个热时间报警信号。
中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高曾表示,针刺测试是模拟热失控诱因的一种方法,是非常有效也非常严酷的一种热失控测试方法。所以,能否通过针刺测试,确实是考量电池是否安全的一个要素。
事实上,针刺实验的背后,实际上是磷酸铁锂电池与三元电池技术路线之争。
2015年以前,以比亚迪为代表的磷酸铁锂电池技术一直作为主流技术路线被应用于电动汽车上。自2015年底开始,随着乘用车对电池能量密度要求的迅速提升,三元电池技术被广泛应用,宁德时代也取代了比亚迪成为国内动力电池市场份额最高的企业。
虽然近年来,比亚迪乘用车所搭载的动力电池也大都更换为三元电池,但比亚迪并未放弃磷酸铁锂技术。在比亚迪刀片电池发布会上,比亚迪董事长王传福强调了要“改变行业对三元电池的依赖,将动力电池的技术路线回归正道”。
真理研究总裁墨柯此前在接受中国证券报记者采访时表示,磷酸铁锂电池成本更低,安全性更高,但能量密度难以提高,因此磷酸铁锂电池续航里程的提升有明显的天花板。从近年来的发展方向来看,高镍三元电池是动力电池发展的大趋势。
墨柯认为,电池生产企业永远在追求安全和能量密度上寻找平衡。“能量密度和安全是一对矛盾体,能量密度越高,对应的安全隐患就越大。在提高能量密度的同时,需要解决好安全方面的问题。电池技术的进步一直都是在这两者之间寻找平衡。”
业内人士分析指出,要降低电动车电池安全隐患,除了要尽量保证电芯的安全之外,还需要通过系统性方式来降低风险,应继续探索研发出更安全高效电芯的同时,在系统层面控制热失控的风险。