比亚迪的刀片 能否割开眼前的困局

早在在今年1月11日的比亚迪百人会论坛(2020)上比亚迪官方就曾透露由比亚迪开发的"刀片电池"将于今年3月在重庆工厂首次量产,引发业界广泛关注。随后,在3月29日的'刀片电池'发布会上,"刀片电池"的神秘面纱终于被揭开,在现场的烤蛋(穿刺)实验中三元锂电池、磷酸铁锂电池被'刀片电池'以【无明火、无烟、表面温度仅30 ℃~60 ℃,表面鸡蛋安然无恙】的测试结果"吊打";在续航问题上,装备了刀片电池的比亚迪"汉"车型(预计今年 6 月份上市),综合续航里程(NEDC)可达 605 公里,和燃油车相当,完全可以解决消费者的续航焦虑。

不得不说,刀片电池在穿刺实验中以近乎满分的成绩通过,确实十分惊艳,发布会结束后,车郎中怀着激动的心情再次对"刀片电池"进行了细致的了解,整理后发现"刀片电池"是以绕过在电池材料上的突破而选择对电池结构设计进行创新(简单点说,传统电池组装步骤为'电芯-模组-电池包',而刀片电池为'电芯-电池包'即跳过了'模组',直接组成电池包。这种电池包也被称为'无模组电池包'由于精简了模组壳体等零件,模组少了,空间多了、比能量得到提升)来尝试解决新能源汽车的「续航」和「安全」这两大难题,换言之,刀片电池不属于颠覆性创新,可以看作是动力电池技术发展趋势之一,还是具有标志性意义的,但这种解决方案能否量产普及,在未经市场验证之前,车郎中认为都应持保守态度,原因有三。

1.发布会上的穿刺实验本身设计不严谨,不能作为刀片电池在实际工况中的情况。

首先要知道"刀片电池"不是它的官方名称,官方名称是:"超级磷酸铁锂电池"。它是通过增大电芯长度,以阵列的形式插入到电池包里面,从而改进电池模块整体性能。由于单体外形比较扁平,故称为"刀片电池"。一方面可提高动力电池包的空间利用率、增加能量密度;另一方面能够保证电芯具有足够大的散热面积,可将内部的热量传导至外部,从而匹配较高的能量密度。

然后,我们再按照「对照试验」原则来看发布会上的这组穿刺试验,会发现实验并不严谨,存在很大的实验系统误差。主要是因为参加对照试验的三元锂电是多块并联、叠放,而普通磷酸铁锂电池为一块,刀片电池也只有一块。如此一来,在可控变量不同的前提下,这个实验参照物之间的可比性不大;另外,在实际工况中刀片电池和磷酸铁锂电池均为多块并联,但实验中均为一块,实验结果并不具有说服力。明白这些后,现在来看这组发布会上的穿刺实验倒更像是作秀:三元锂电的迅速爆燃,普通磷酸铁锂电池冒出滚滚浓烟,刀片电池稳如老狗一动不动,就极易给所有看到这组实验的人留下"刀片电池是安全的"的深刻印象。

2.磷酸铁锂电池在低温环境下的衰减快于三元锂电池

虽然换了名称叫"刀片电池",但其电池材料仍然是磷酸铁锂,磷酸铁锂电池低温下限值只有零下20度,而三元锂电池低温使用下限值为零下30度,再结合我国纯电动汽车的主力消费区是以北京为主的寒冷的北方地区这一实际情况,鉴于目前官方并未发布关于刀片电池在低温工况下解决性能衰减的方案,那么装配刀片电池的汽车如何有效解决低温下电池的性能衰减也将会是刀片电池量产普及路上的一大难点。

3.短期内小型车或无法装载刀片电池

目前已知仅汉EV车型将装载刀片电池,而汉EV作为一款大型车,轴距更是达到了2920mm,车郎中分析,或是由于"刀片电池"本身扁平而细长的形状对装载刀片电池的车辆空间提出更高要求,如此看来"刀片电池"的形状设计无异于一把双刃剑,虽提升了电池的体积利用率,但对装载空间的要求更高,碍于这一原因,短期内小型汽车或将无法装载刀片电池。

刀片电池量产普及之路虽有诸多问题亟待解决,但不可否认刀片电池的发布确实让比亚迪在当前因市场竞争加剧以及补贴退坡等因素承压的背景下谋到新的突破口,抛开相较于三元锂电磷酸铁锂电芯本身更为低廉的成本不说,刀片电池由于在电池包等结构部件上的节省,也使得在电池成本上比亚迪更具竞争力。

LFP电芯

车郎中猜想,刀片电池的推出同时将对比亚迪的商用车冗余产能升级提供助力,鉴于商用车领域CTP(电池集成化技术)已较为成熟,以客车为例,有较大的电池装载空间,与刀片电池的兼容性要高于传统电池,并且刀片电池的高续航也能完全适应商用车的强运营,所以,比亚迪未来极有可能将"刀片电池"技术用于商用车产品线,以消耗多余的商用车电池产能。

总结

在被宁德时代夺走动力电池龙头地位后,2019年以及今年2月又被特斯拉分别抢走全球新能源汽车销冠以及国内新能源汽车销冠的宝座,再加上全球疫情爆发,今年1~2月,比亚迪新能源汽车销量为9936辆,同比下滑76.95%,重压之下,比亚迪依靠自身不断的创新,推出了刀片电池,为比亚迪在当下困局中打开了新的局面:比亚迪将会有更广的产品线和价格区间、或可凭借刀片电池消耗掉过剩的商用电池产能、同时还能为即将发布的新车汉EV造一波势、可谓一举多得。不难预见,比亚迪在未来结合自身在三元锂电方面的技术积累,三元锂电和刀片电池二者相结合,商用汽车与民用汽车领域"两条腿走路"的发展策略,从行业发展角度来看,套用比亚迪比亚迪集团董事长兼总裁王传福的一句话,刀片电池的诞生也是"对此前行业过于追求续航里程而导致电动车安全问题频发的现状进行纠偏"。

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