中國動力電池兩大龍頭企業比亞迪和寧德時代,這對已經明爭暗斗許久的對手,近期上演了一場“互懟、反擊”的精彩戲碼。

這場好戲,由一根鋼針引發。

一根針引發的爭論

3月29日,比亞迪發布刀片電池。

刀片電池和傳統動力電池的最大差別體現在電池的設計上。和以往塊狀或者圓柱結構不同的是,比亞迪刀片電池設計成又長又薄的形狀,形似刀片,然后疊加起來組成扁平化的電池包,平鋪在車底。

根據比亞迪當時介紹的情況,刀片電池的主要優點包括刀片電池設計有利于電池包整體的散熱,散去多余的熱量可以降低高溫對電池的損害,從而延長電池使用壽命;提升電池包的整體剛度,有效減少因電池包變形導致內部線路或者插接件擠壓、磨損等引起的事故,從而提高電池的安全性。

“電池的針刺測試,就像我們攀登珠穆朗瑪峰這個難度”

值得注意的是,比亞迪對外公布了刀片電池順利通過“針刺試驗”的完整測試視頻,予以佐證其在安全性方面的優勢。比亞迪股份副總裁、弗迪電池董事長何龍稱,“針刺測試”是目前行業內公認的對電池電芯安全性最為嚴苛的檢測手段,。

比亞迪公布的三種動力電池針刺對照測試結果顯示:三元鋰電池在鋼針刺入后迅速冒煙、劇烈燃燒,表面溫度超過500℃,電池表面的雞蛋被炸飛;磷酸鐵鋰塊狀電池在針刺后雖然無明火,但是有煙,電池表面溫度超200-400°C,電池表面的雞蛋被烤焦;而比亞迪刀片電池無明火、無煙,表面溫度只有30-60℃,電池表面的雞蛋無變化。

刀片電池將改變行業對三元電池的依賴,將動力電池的技術路線回歸正道,并重新定義新能源汽車的安全標準。

“”比亞迪董事長王傳福如此表示。

在業內看來,刀片電池挑戰三元鋰電池市場地位的關鍵就在于,更優的安全性。動力電池行業老二比亞迪,準備借刀片電池打一場翻身仗。

王傳福寄予厚望的刀片電池,寧德時代董事長曾毓群卻表現得有點不屑。

5月11日下午,曾毓群在寧德時代(300750.SZ)2019年度業績網上說明會時如此回應:目前據報道的刀片電池是我們2016年量產的CTP結構創新概念中的一種,我們已經選擇并量產CTP結構創新里最優的幾種,比如CTP-0、CTP-1、CTP-2。

這樣的說法,就像是在說“比亞迪的刀片電池技術,不過是寧德時代玩剩下的方案”。

對于針刺測試,寧德時代副董事長潘健則表示,寧德時代的三元電池和磷酸鐵鋰電池都有可通過針刺測試的產品。

電池的安全和電池的濫用測試是兩回事,但有些人把濫用測試的通過等同于電池的安全

曾毓群的說法更加直接,“”。

電池的針刺測試,其實是電池的濫用測試中的一種。

“在鋰電子電池的歷史中,索尼電池在2005年的時候是可以通過所有濫用測試的,但是索尼的鋰離子電池在2005年經歷了鋰離子電池歷史上最大的市場安全召回事件,從此索尼電池一蹶不振、黯然離場。”曾毓群說,“我們關注要關注真正的市場安全,我們的設計、生產、檢測等安全措施都要集中在市場的汽車碰撞、汽車充電、汽車進水、汽車結露、電池包設計、電芯設計制造等全場景、全周期、全方位、全系統安全。”

這樣的說法,顯然引起了比亞迪的不滿。

5月11日晚,比亞迪汽車銷售公司副總經理李云飛在微博“反擊”:“不服?!那也來扎一下吧!針刺是難度最大的,堪比登珠峰!珠峰都登得了,其他峰肯定都登遍了!”

一根鋼針引發的爭議,比亞迪和寧德時代互懟、反擊

隨后,寧德時代予以回擊,真的“來扎了一下”。

5月22日,寧德時代發布一則“寧德時代三元電池包針刺測試”短視頻。

視頻顯示,測試人員使用直徑5mm、錐角45°的鋼針,以25mm/s的速度穿刺三元電池包底部。鋼針刺向電池包的過程中,就已被折斷了。

德時代的三元電池包,鋼針根本刺不穿。

“是什么阻礙寧德時代做針刺測試?是技術?是體質?是巨頭的面子?不,是鋼針!”寧德時代稱,寧

不過,這樣的一則視頻引發了網友的質疑。針刺測試的對象應該是電池的電芯,而非外部包裹的電池包,有人認為寧德時代偷換概念。

5月23日,寧德時代又發布了一則新視頻。

視頻顯示,某款寧德時代5系三元電芯,穿刺前電芯的電壓是4.213v,溫度為23.9℃。穿刺后,沒有任何的冒煙起火現象。按照國標規定觀察一小時之后,電壓降至3.724v,溫度上升到93.7℃。某款寧德時代8系三元電芯,穿刺結果則是,電壓從4.156V下降到4.075V,溫度從24℃上升到37.6℃。

同時,寧德時代還在視頻中曬出文件,寧德時代讓三元電芯通過針刺測試的技術,在2017年通過德國萊茵T?V的測試認證。當時的針刺測試條件是,電池滿電,鋼針直徑3mm,刺入速度80mm/s,刺入深度貫穿整個電池,整個過程電池沒有任何質量損失,電解液無泄漏,安全閥未打開,電池未起火,未爆炸。

寧德時代還特別提到,“電池溫度35.1度,雞蛋肯定烤不熟”。有網友稱,這樣的說法是在“內涵”比亞迪。

“寧德時代早在2017年就已掌握三元電芯通過針刺測試的技術,但是為什么沒有推廣?通過針刺測試=電池安全嗎?”寧德時代在視頻最后提到。

有網友在寧德時代的微博下調侃,“寧德時代輕松躍過比亞迪的珠穆朗瑪峰。”

5月24日晚,李云飛再次發表微博回應:同為行業一線及主導品牌,我們有責任和義務把產品通俗化、形象化,而不是繞圈搞暈大家!

“刀片電池自3月底發布至今,也只是客觀地講述各類電池的品類特性和優點劣勢,三元電池不安全等,這些都是行業共識和常識,沒有提誰,也從未針對過誰!”李云飛表示。

一根鋼針引發的爭議,比亞迪和寧德時代互懟、反擊

他認為,針刺實驗的核心目的就是要讓電池短路,以便觀察電池的熱失控及制定更好的安全防護策略;針斷了也好,真刺了也罷,但電池沒短路,其實針刺實驗就已然失敗了(短路是目的,針刺只是最直接的方法而已);針刺讓電池不短路,與通過針刺讓電池短路看電池的熱安全性,是兩回事;針刺讓電池不短路,實現的方式有很多種,很多家電池公司都已掌握該技術;刀片電池針刺實驗視頻能看出,刀片電池是短路了的,但它很安全。

路線之爭

針刺測試只是驗證電池安全性的一個方面,電池的安全是一個系統化的工程。通過針刺,不等同于電池的綜合安全。

“從化學材料的構成來看,磷酸鐵鋰電池材料本身的熱穩定性更好,三元電池能量密度更高,二者的優缺點都是很明顯的。”有業內人士對記者表示。

磷酸鐵鋰電池成本更低,安全性更高,但能量密度難以提高,因此電池續航里程的提升節奏緩慢。三元電池的能量密度隨著正極化學材料的配比變化而不斷提升,但對安全性提出的要求也越來越高。能量密度跟電池安全,存在難以調和的矛盾。

在過去的十年,動力電池經歷了磷酸鐵鋰和三元鋰電池主導的兩個時代。比亞迪之所以被寧德時代反超,除了供應體系封閉化之外,更加重要的原因是隨著技術的進步、能量密度的提高、以及補貼政策對續航里程的標準調整,讓市場對高能量密度追逐,這也讓三元鋰電池成為新能源乘用車市場的主流。

研究機構EVTank最新的數據顯示,2017年,國內磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池的裝機量占比分別是49.61%和44.69%。隨后幾年,三元電池市場份額一路攀升,磷酸鐵鋰則相應下滑。今年1-4月,國內三元鋰電池裝機量占比升至72.87%,而磷酸鐵鋰電池的裝機量進一步跌至22.93%,錳酸鋰電池(LMO)以及其他電池加起來占的比例不足5%。

從近年來的發展方向來看,三元正極材料向高鎳方向發展是趨勢。例如,寧德時代測試中的5系電池和8系電池分別是NCM523和NCM811電池,NCM811電池指的是三元鋰電池的正極材料鎳、鈷、錳三種金屬比例為8:1:1的電池,與現在市面上常見的NCM523和NCM622電池相比,提高了鎳的含量同時降低鈷和鋰的量。鎳的比例增高,能夠增加能量密度,但也帶來了更加激烈的電化學反應,影響電池的安全性能。不過,由于減少了鈷的用量,NCM811電池也將大幅降低電池的價格,對于車企來說,這樣的電池極具吸引力。

“無論是否擔心安全,阻止不了能量密度往前走。這是行業的趨勢,也是市場需求。”有電池行業人士此前曾在接受21世紀經濟報道采訪時表示。

值得注意的是,近幾年來電動車起火自燃事故的頻發,也為行業敲響了警鐘。業內擔憂,這是過度追求高能量密度所帶來的后果。

安全事故是新能源汽車發展的致命隱患,而新能源安全事故的本質,是電池熱失控。

導致熱失控的誘因主要有兩種,一是機械電氣誘因(針刺、碰撞等事故導致),二是電化學誘因(過充、快充、自發性短路等),電池單體熱失控之后傳遞給相鄰單體,隨后大面積蔓延,最終導致安全事故的發生。

從三元電池的發展趨勢來看,電池能量密度會繼續提高,體積和能量都提升是不可逆轉的趨勢。而在這種情況下,對安全防控的技術要求會越來越高。

正是對電池能量密度不切實際的追求,徹底帶偏了動力電池行業的發展路線,并且讓新能源乘用車的安全口碑付出了極其慘重的代價。

“”王傳福說。

與三元鋰電池相比,磷酸鐵鋰的材料熱穩定性有著明顯的優勢。這也是王傳福喊出“刀片電池讓電池技術回歸正道”的底氣所在。

不過,有業內人士分析認為,現階段高續航仍然是消費者買車的重要因素。在短期內,三元電池的市場主流地位難以發生改變。“磷酸鐵鋰電池在短期內依然占有成本優勢,不過,從能量密度等方面看,磷酸鐵鋰電池始終有著局限性,雖然當前磷酸鐵鋰電池比燃料相對活躍的三元鋰電池安全些,但通過系統、工藝、設計等方面的努力,三元鋰電池的安全性也可提升。”

根據比亞迪官方透露的信息,比亞迪的刀片電池將首先搭載在比亞迪漢之上,這款車的NEDC續航里程可達605KM。不久前,比亞迪漢正式開啟預售,共推出四款車型,預售價區間為23萬-28萬元,其中包括了3款純電動EV車型與1款PHEV插電混合動力車型。

據了解,比亞迪漢將在6月正式上市。比亞迪和磷酸鐵鋰電池的反擊戰,也將一觸即發。

寧德時代有自己的“無鈷”電池技術儲備,并用“全新的、顛覆性的”來形容這一產品。

值得注意的是,曾毓群在寧德時代的2019年年度業績溝通會上透露,

此前,特斯拉就曾表示未來將采用“無鈷電池”的新技術路線。

不過,出人意料的是,最先發布“無鈷”電池的是中國車企長城汽車旗下成立只有兩年的的蜂巢能源。

5月18日,蜂巢能源發布了115Ah電芯和L6薄片無鈷長電芯兩款產品。115Ah電芯的容量為115Ah,能量密度為245Wh/kg,車輛續航里程為600公里,預計在2021年6月推出。L6薄片無鈷長電芯的容量為226Ah,能量密度為240Wh/kg,預計搭載在哈弗的一款高端車上,續航里程為880公里,預計在2021年下半年推出。

蜂巢能源的無鈷電池,由現有的鎳鈷錳三元材料,變成鎳錳二元材料。同時,采用兩種化學鍵能更大的元素替代鈷,摻雜到材料中。具體來看,無鈷電池的成本和續航里程高于磷酸鐵鋰電池,但低于三元電池,材料安全性則有可能高于三元電池。

不過,“無鈷”電池應用到實車,仍然需要一段時間?,F階段,無法明顯改變三元電池和磷酸鐵鋰電池之間的戰局。

龍頭之爭

在2016年以前,比亞迪一直穩居中國動力電池市場的冠軍,從2017年開始,寧德時代反超并逐漸拉開與比亞迪之間的差距。2019年,寧德時代的電池裝車量達到了31.46GWh,而比亞迪只有10.75GWh。

更大的差距體現在市場對于兩家公司價值的評估。寧德時代(300750.SZ)的市值已經超過3000億元,是國內汽車制造及零部件行業市值最高的公司,也是比亞迪市值的兩倍。

“電池大王”王傳福憋著一股氣。比亞迪,這家因為動力電池優勢而搶到中國新能源汽車整車先發優勢的車企,錯過了動力電池高速增長的市場先機。

此前,比亞迪的動力電池只垂直供應給比亞迪的新能源汽車。產生這一業務格局的原因是,王傳福對比亞迪動力電池技術和工藝很有自信。王傳福認為,新能源車最核心的技術是動力電池,而比亞迪的動力電池技術和工藝也遙遙領先。為了保證新能源車在市場上的領先地位,王傳福關閉了動力電池外銷的通道。

這一戰略在當時為比亞迪獲得了競爭優勢,比亞迪不僅不缺電池,而且搭載到新能源車上的動力電池的品質也優于平均水平。在2015年和2016年,比亞迪傳統車業務不穩定的前提下,利潤都有較大增長,主要來源于新能源車的布局。

但是從2017年下半年開始,王傳福開始改變這個策略,提出開放動力電池業務。促使王傳福做出這個決策的原因有兩個:1.新能源車補貼大幅度下滑,比亞迪面臨盈利壓力。而比亞迪的動力電池技術和工藝仍然領先,王傳福實際上是放著一個“金礦”沒有開采;2.動力電池市場發生了很大變化,寧德時代等動力電池企業開始瘋狂進攻,王傳福感受到了壓力。

2017年,寧德時代的出貨量10.4 GWH,反超比亞迪,成為動力電池市場的出貨量第一的電池商。王傳福的動力電池封閉戰略,為整車布局搶得了優勢,但沒有想到的是,同時也給了寧德時代機會。

為了擴張在動力電池的市場份額,比亞迪已經開始行動。這兩年,比亞迪給外界最直觀的改變就是,比亞迪變得“越來越開放”了。

2018年10月,王傳福在北京接受21世紀經濟報道記者獨家采訪時就已透漏,有將電池業務分拆并上市的打算,但并未明確具體時間。當年年底,王傳福則在接受其他媒體的采訪時表示,將于2022年前將公司旗下的汽車電池業務分拆上市。而在上市之前,比亞迪會將其汽車電池業務分拆為一家獨立公司。

今年3月,比亞迪成立五家弗迪系公司,進一步加快新能源核心零部件的對外合作。這5家子公司,分別是弗迪電池有限公司、弗迪視覺有限公司、弗迪科技有限公司、弗迪動力有限公司、弗迪模具有限公司。

其中,最受關注的就是弗迪電池。在外界看來,分拆獨立,會讓比亞迪的電池業務進入新的發展階段。“幾乎你能想到的所有汽車品牌,都在和我們探討基于‘刀片電池’技術的合作方案。”比亞迪有限公司副總裁、弗迪電池有限公司董事長何龍此前表示。

與大力拓展“朋友圈”的比亞迪不同的是,寧德時代不缺合作伙伴。

2019年工信部公布的新能源車型有效目錄共4600余款車型,其中由寧德時代配套動力電池的有1900余款車型,占比約41.5%,是配套車型最多的動力電池廠商。寧德時代的客戶包括上汽、吉利、宇通、北汽、廣汽、長安、東風等國內主流車企以及蔚來、威馬、小鵬等造車新勢力,也與寶馬、豐田、戴姆勒、捷豹路虎、大眾、沃爾沃等跨國汽車集團有著深入的合作,是動力電池行業客戶數量最多的企業。

寧德時代還拿下了汽車圈“網紅”特斯拉的訂單。據了解,寧德時代今年下半年將開始向特斯拉供應電池,供貨不限于磷酸鐵鋰或者三元電池。

業務層面上,寧德時代尚未顯著受益于特斯拉國產,不過其競爭對手LG化學卻已經因為特斯拉而在中國市場大出風頭。受到新冠疫情的影響,今年一季度中國新能源汽車銷量大幅下滑,動力電池裝車輛也受到了明顯影響。

韓國SNE Research發布的最新報告顯示,2020年第一季度,全球電動汽車動力電池市場最大供應商易主,LG化學以27.1%的市占率躍居首位;松下則以25.7%的市占率繼續位居第二;寧德時代以17.4%的市占率位列第三,比亞迪則從去年第三下滑至第六。

日韓電池是寧德時代、比亞迪等中國電池企業的主要競爭對手,但此前由于政策的隱形限制,其并未參與到中國新能源汽車市場的發展。而隨著去年6月電池“白名單”廢除,新能源汽車補貼不再受電池廠商限制,中國的動力電池企業才重新對外開放。

“中國動力電池更大的優勢在成本方面,在產品設計和技術上還存在些許差距。未來,中國新能源汽車的發展,本土電池企業還需要不斷提升自己技術水平。”5月23日,全國乘聯會秘書長崔東樹對21世紀經濟報道記者表示。

中日韓三國動力電池企業的競爭即將進入白熱化。對寧德時代和比亞迪來說,戰事進入中場階段,考驗也才剛剛開時。