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刀片电池遇对手,“弹匣电池”即将量产,比亚迪要被“翻盘”了?

电池技术的发展,一直被视为新能源汽车实现突破的关键一环,因为这关乎到消费者在意的两大问题:续航和安全性。各大车企也想研发出一种既安全,又没里程焦虑的电池。可惜目前市面两大电池流派:磷酸铁锂和三元锂,都不能尽善尽美。

磷酸铁锂电池,确实是以安全性著称,可它能量密度低,续航能力较差,而且耐低温性差,冬季亏电明显。而三元锂电池,能量密度高,能更大程度减少里程焦虑,可安全性上就差点意思了,那些新能源汽车起火事故,大多都是搭载三元锂电池的。

而从市场选择的角度来看,磷酸铁锂电池凭借安全、成本低的优势,在2016年前还是很流行的。不过随着政策对电池能量密度提出了更高的要求,三元锂开始崛起,如今可以说是占了半壁江山。

1.比亚迪“刀片电池”,戳中三元锂电池痛点

去年3月,比亚迪刀片电池正式发布,实质就是磷酸铁锂电池,不过进行了结构创新,一定程度克服了能量密度低的劣势,单次充电可满足600公里续航。而且它还通过了严苛的穿刺试验,相比于普通的磷酸铁锂和三元锂电池,在遭到穿刺时更安全,不会冒烟也不会起火。

至此,比亚迪刀片电池声名大噪,也顺便踩了三元锂电池一脚,狠狠戳中了其安全的痛点。按照比亚迪的规划,今年刀片电池还将实行外供,让更多的品牌车型受惠。受此影响,当前磷酸铁锂电池的市场份额有了明显提升,颇有赶超三元锂电池的势头。

2.宁德时代为“三元锂电池”站台,却引来群嘲

作为国内动力电池龙头老大的宁德时代,也是三元锂电池最大的供应商,自然是要举兵反抗,并先后进行了两次穿刺实验来回应,可惜效果不佳。第一次穿刺时,钢针被电池包的外壳给折断,然后就不了了之。有网友一针见血吐槽到:“这是在做钢针穿刺钢板测试”!

第二次它没有再拿电池包外壳当幌子,直接用523和811两种单体电池进行穿刺,顺利通过。不过由于钢针并未完全刺穿电池,也没有引起实验目的所需要的短路现象,所以网友们也是普遍不买账。

随后,还有不嫌事大的网友自购实验设备和材料,来了一场“民间版针刺实验”,结果显示,不管是宁德时代5系还是8系三元锂电池,针刺过后,都出现了剧烈自燃。虽说实验的严谨性有待考究,但它带来的效果冲击,显然让宁德时代在这场“舆论战”中败下阵来。

3.广汽“弹匣电池”来袭, 继续为三元锂正名

不过这并不是结束,2020年3月10日,广汽埃安发布新一代动力电池安全技术,简称“弹匣电池”,这并不是新的电池,它和刀片电池一样,都是从结构上去进行创新。通俗点理解,就是给电芯额外加一个类似“弹匣”的外壳进行保护。

而此举就是为三元锂的安全保驾护航,为此广汽也拿它进行了一次针刺实验,和宁德时代第一次实验类似,直接拿电池包当实验对象,不过这次没有发生“断针”的名场面,不仅扎进去了,还发生了短路。

实验过程显示,被刺的电芯出现热失控,但仅出现短暂冒烟,无起火和爆炸现象。静置48小时后,电压降至0V,温度恢复至室温。而且只有被刺电芯模块受影响,没有蔓延到电池包的其它位置。

在疆哥看来,广汽或是想借此说明:一般情况下,一辆电动汽车起火,往往是由某个电池模组热失控引起的,然后再扩散到其它部分,最终导致整个系统甚至整车烧毁。而弹匣电池的意义在于,它可以将这个风险控制在局部位置,不让它“牵一发而动全身”。

而弹匣电池的技术主要提现在四个方面,第一是从内部材料入手,即通过对正极材料、电解液、隔膜材料的优化,研发出一种超高耐热稳定的电芯。

第二是从外部保护材料入手,就是制造一个超强隔热的电池安全舱,把失控的风险尽量控制在单一隔舱之内,最大程度起到阻燃、隔热的效果。

第三是从主动降温方面入手,即要具备良好的降温功能。据悉,弹匣电池的这套速冷系统可帮助其提升40%的散热面积,散热效率因而提升30%,有效阻断热扩散。

第四是全时管控的第五代电池管理系统,其实就是对整个电池系统进行全时监控,一旦发现异常,第一时间启动自救程序,从而将风险扼杀在摇篮当中。

或许有人要问了,安全性上来,那其它方面是不是有所妥协呢?按照广汽的说法,弹匣电池相比于普通的三元锂电池包,其体积能量密度提升9.4%,重量能量密度提升5.7%,成本下降10%。即更安全,更多续航,还更便宜。

前面也说了,三元锂电池最大的短板就是“安全”,如果弹匣电池既解决了这个隐患,又能进一步发挥续航和价格的优势。那这时候,比亚迪刀片电池,是不是就突然不香了?

不过需要指出的是,对比刀片电池,广汽“弹匣电池”的针刺实验,依旧留有争议。很明显的差异是,比亚迪刀片电池当时直接是拿单体电池进行穿刺,而且是自上而下的穿透。

比亚迪“刀片电池”穿刺

广汽弹匣电池则是拿整个电池包进行穿刺,而且是侧向刺入,这两种不同的测试方法,是否会存在本质的效果不同,目前尚不得知。但可以推测的是,弹匣电池内置的三元锂电池,如果单拎出来,很大概率不能像刀片电池那样Hold住。

广汽“弹匣电池”穿刺

而广汽对这次实验结果,显然也是自信满满的,宣称这是行业首次通过三元锂电池整包针刺不起火试验。按照规划,今年弹匣电池将陆续搭载在埃安全系车型上。

4.刀片电池和弹匣电池,谁更值得信赖?

一个代表磷酸铁锂电池,另一个站队三元锂电池,到底谁更有优势呢?在疆哥看来,目前占上风的仍然会是刀片电池,毕竟其量产已经有些时日了,而且搭载的车型已经从汉EV延伸到更多车型上,而且还扩展了外供渠道(据韩媒称比亚迪或将向现代汽车提供刀片电池),这就是被信赖的结果。

不过它面临的挑战的是,未来如何继续提高能量密度,并提升抗低温性能?因为业界普遍认为,由于磷酸铁锂电池本身材料的局限,这块它很难再有大的突破。

至于广汽的弹匣电池,单凭一个针刺实验就想获取市场的信赖,还为时过早。不过它展示的结果,确实让不少人对三元锂电池的未来有了更多的期待。如果大规模量产后,能经受住市场的考验,那么无疑会受到追捧。

而面对差异化的市场需求,咱们其实也不用说谁才是未来。在疆哥看来,长期内这两种电池路线会相互存在,相互竞争,磷酸铁锂电池朝着提升能量密度的方向去,三元锂电池则继续解决安全性问题。

站在厂家的角度来说,这是利益的竞争,但是站在我们消费者的角度来看,那就是双赢。未来很可能会演变成类似自然吸气和涡轮增压的关系,大家只需按照自己的口味选择即可。

写在最后

不管是刀片电池,还是弹匣电池,其实都没有脱离传统电池的框架。如果有一天,电池技术实现了突破,能在材料上进行创新,例如此前炒得热闹的“固态电池”,不仅具有不可燃性、无腐蚀性、无挥发、不会漏液等安全特性,还能轻易实现1000公里的续航,这对于整个新能源市场来说,或许才是真正的冲击。欢迎关注“车域无疆”,在下方评论区留言,分享你对“弹匣电池”和“刀片电池”的看法吧。