技術(shù)處  

撰稿人 | 大頭哥

純電動汽車領(lǐng)域已經(jīng)太久沒有重大的革新技術(shù)出現(xiàn)了。

沒有新技術(shù)的刺激，加上老技術(shù)的不完善，純電動汽車行業(yè)的發(fā)展可謂舉步維艱。今年開年的前兩個月，國內(nèi)1月新能源車銷量直接腰斬，而2月受疫情影響，銷量數(shù)字更是堪稱慘淡。這樣的局面對于一個尚處在“發(fā)育階段”的新興產(chǎn)業(yè)來說，無疑是雪上加霜。

3月29日，國產(chǎn)電動車的領(lǐng)頭羊——比亞迪公司宣布了一項新技術(shù)——刀片電池，該技術(shù)簡單說，是一種磷酸鐵鋰電池的全新封裝技術(shù)，據(jù)稱能夠?qū)挝惑w積內(nèi)的電池容量提升50%，從而提升50%的續(xù)航。又因材質(zhì)優(yōu)于三元鋰的熱穩(wěn)定性，使得刀片電池在遭遇擠壓、針刺等極端損傷的時候，依然保持穩(wěn)定，而絕不會出現(xiàn)“自燃”。

比亞迪表示，目前該技術(shù)的出現(xiàn)引起了國內(nèi)眾多汽車廠商的關(guān)注，不少品牌正在洽談合作。如果所言不虛，那么筆者可以據(jù)此判斷，未來刀片電池，將可能成為國產(chǎn)電動汽車的另一種主流選擇。

那么刀片電池，是不是一種革命性的新技術(shù)？其含金量有多高？對目前三元鋰電池為主打的純電動汽車行業(yè)，會帶來哪些影響？今天我們就來分析一下。 

 

   三元鋰為何領(lǐng)先？

要搞清楚刀片電池出現(xiàn)的意義，先要弄清楚一個問題：在磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的PK中，三元鋰電池為何成為目前的主流？

在純電動汽車發(fā)展的初期，磷酸鐵鋰和三元鋰擁有幾乎相同的地位。甚至磷酸鐵鋰電池的裝機量超過了三元鋰電池。那時的純電動汽車?yán)m(xù)航里程都不高，對電池能量密度的要求也不算高。隨著整個行業(yè)的不斷發(fā)展，廣大群眾對續(xù)航里程的剛需越來越高，為了在不增加重量的情況下提高電池容量，電池只能不斷提升能量密度。此時，擁有更大提升潛力的三元鋰材質(zhì)脫穎而出，而能量密度難以提升的磷酸鐵，便不再成為主流。從2019年裝機量來看，三元鋰和磷酸鐵電池的比例大概為2:1。

 

三元鋰雖然在和磷酸鐵鋰的競爭中占據(jù)了絕對的優(yōu)勢地位，但它本身也有一種很致命的缺點，就是隨著能量密度的提升，它的熱穩(wěn)定性就會越低。換句話說，它的能量密度越高，自燃的風(fēng)險也就越大。而自燃事故在純電動汽車中也不鮮見，2019年，蔚來和特斯拉都曾因此被推上風(fēng)口浪尖。

 

雖然有事故頻現(xiàn)，但卻阻擋不了這個行業(yè)對要續(xù)航里程的剛需。一來事關(guān)能否拿到國家補貼，二來續(xù)航里程短的車，基本也很難銷售。因此，盡管頂著“自燃”的巨大壓力，純電動車企還是不遺余力地追求提升三元鋰電池的能量密度，從而換取更高的續(xù)航里程。這一點，造車新勢力表現(xiàn)得尤為積極。以小鵬汽車即將推出的純電動轎車P7為例，它的電池能量密度為170Wh/kg，NEDC工況續(xù)航里程則達到了706km。

 

當(dāng)然，小鵬這個電池能量密度還稱不上領(lǐng)先，廣汽埃安LX達到了180Wh/kg，而電池領(lǐng)頭羊——寧德時代當(dāng)前已經(jīng)能做到240Wh/kg，至于特斯拉，如今使用的21700電池能做到300Wh/kg。

不得不說，雖然能量密度的提升，帶來了不可預(yù)知的的風(fēng)險。但也正是三元鋰材質(zhì)所擁有的提升能量密度的潛力，才給了純電動汽車行業(yè)巨大的發(fā)展信心。這種矛盾的心情，正所謂魚和熊掌不可兼得，也可謂“痛并快樂著”。

  刀片電池實力如何？

刀片電池，本質(zhì)上仍然是磷酸鐵電池。之所以被稱為刀片電池，是因為比亞迪改變了電池的封裝形式，使其外表看上去像是刀片一般。這種封裝形式擁有兩大優(yōu)點，其一就是剛才提到的電池容量增加。雖然磷酸鐵材質(zhì)的儲能水平?jīng)]有變化，但新的封裝方式在單位體積里留出了更大的空間，使電池在封裝之后的能量密度提升。最高可達180Wh/kg，處于目前三元鋰電池的先進水準(zhǔn)。其二就是其增加了磷酸鐵鋰材質(zhì)的橫截面積，使其能夠更加充分地接觸空氣，提升散熱性能。進一步提升電池的安全性。

 

據(jù)稱，比亞迪全新的純電動轎車比亞迪漢EV，就將搭載這款刀片電池，而它的NEDC工況續(xù)航里程有望達到605km。事實上，它的電池能量密度僅為140Wh/kg，還有很大提升空間。

 

再加上磷酸鐵鋰材質(zhì)本身的優(yōu)勢——即便是遭遇擠壓和針刺等極端事故，其溫度也只會徘徊在30-60℃之間，完全沒有自燃的可能。如此一來，刀片電池既擁有了三元鋰電池帶來的高續(xù)航能力，也充分地保證了電池的安全性，直接彌補了三元鋰最大的短板，成為三元鋰之外，頗有競爭力的選項。

  刀片電池能取代三元鋰嗎？

首先說結(jié)論，筆者的判斷是：可能性微乎其微。

第一，因為成熟產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成。譬如動力電池的龍頭企業(yè)——寧德時代出貨的產(chǎn)品幾乎都是三元鋰電池。在三元鋰電池助力純電動汽車飛速發(fā)展的幾年間，寧德時代與行業(yè)內(nèi)各大品牌廠商或多或少都簽訂了固定的供應(yīng)協(xié)議，有些甚至直接介入了整車的研發(fā)過程?；谶@些需求，三元鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)有了清晰且明確的發(fā)展節(jié)奏。要撬動這種合作，沒有在成本和價格上的極大優(yōu)勢，是很困難的。而磷酸鐵鋰電池的購買成本相比三元鋰電池，要便宜20%左右。這個價格優(yōu)勢其實并不明顯。除非比亞迪未來把價格降到極低，靠低價來搶占三元鋰電池的市場。但這也需要至少兩三年的時間來培育。

 

第二，從技術(shù)本身看，刀片電池只是一種電池的封裝技術(shù)。而磷酸鐵這種材質(zhì)本身的能量密度沒有任何提升。換句話說，刀片電池的天花板就是當(dāng)前能達到的水平。這是一眼就望得到頭的技術(shù)，它出場即是巔峰，未來再沒有技術(shù)升級的可能。這對于整個純電動汽車行業(yè)的發(fā)展來說，是缺乏想象力的。

 

第三，掌握刀片電池技術(shù)的并非比亞迪一家。當(dāng)前動力電池的龍頭企業(yè)寧德時代就與特斯拉聯(lián)合研制了一種名字叫CTP磷酸鐵技術(shù)，該技術(shù)與刀片電池技術(shù)十分類似，也是通過改變電池結(jié)構(gòu)的方式提升安全性及能量密度。即便是整個行業(yè)向著磷酸鐵鋰電池方向轉(zhuǎn)向，機遇也未必一定會向比亞迪的刀片電池傾斜。 

 

『 最后說說 』

從以上對刀片電池的分析不難看出，這項新技術(shù)的出現(xiàn)，毋庸置疑對電動車行業(yè)是一個巨大利好，但其技術(shù)創(chuàng)新還談不上革命性。客觀的說，它是在三元鋰之外，給市場另外提供了一種可靠的選擇。從成本來說，有助于降低電池生產(chǎn)企業(yè)的成本，從而幫助電動車企降低制造成本。從安全性來說，它也解決了三元鋰不能從根本上解決的穩(wěn)定性問題。但就其技術(shù)本身的含金量而言，更多像是一種過渡技術(shù)，一次對磷酸鐵鋰電池技術(shù)的“補丁”和升級。

伴隨著油價下跌，越來越多人開始思考，我們到底是否需要純電動汽車——從銷量來看，很多人的答案都是不需要。從節(jié)能環(huán)保的角度來看，純電動汽車并不是沒有污染，只是將污染轉(zhuǎn)移了。因為它需要使用電力，而全世界范圍內(nèi)，火力發(fā)電仍是絕對的主力，因此，只要它用電就依然會存在污染。此外，動力電池在報廢之后，其產(chǎn)生的污染也是難以估量的。從使用成本來看，即便保持目前的補貼不退坡，純電動汽車的購買成本高于同級別燃油車至少30%。另外，在使用過程中，若沒有固定車位，充電成本并不比加油成本低多少。另外，因續(xù)航里程不足以及充電時間長，其使用便利度也遠不及燃油車。而國家從政策層面鼓勵發(fā)展電動車，也更多是能源安全角度出發(fā)的戰(zhàn)略抉擇。

就像燃油車自燃也不少，但燃油車的銷售從未受其影響一樣。所謂“自燃”、“安全性”只是電動車銷量不佳的眾多理由之中，不那么重要的一個。真正要讓純電動汽車活過來，火起來，其核心還是要落到買車成本、充電時間以及充電樁的普及。如果哪一天，沒有政策補貼，沒有限牌限行，人們也更愿意購買純電動汽車，那時純電動汽車才算是迎來了發(fā)展的春天。

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