通過針刺測(cè)試=電池安全?
近日,比亞迪和寧德時(shí)代展開了一次針鋒相對(duì)的較量。
事情的起因還要從今年3月29日比亞迪召開的刀片電池發(fā)布會(huì)說起。![]()
一石激起千層浪
會(huì)上,比亞迪展示了刀片電池、三元鋰電池和磷酸鐵鋰塊狀電池的針刺對(duì)比測(cè)試,對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果,三元鋰電池劇烈燃燒,表明溫度超過500℃;磷酸鐵鋰塊狀電池?zé)o明火、有煙,表面溫度200℃-400℃;比亞迪刀片電池?zé)o明火、無煙,表面溫度30℃-60℃。顯然從結(jié)果上看,刀片電池在針刺對(duì)比測(cè)試中完勝。刀片電池發(fā)布會(huì)之后,一石激起千層浪,不少人都在期待寧德時(shí)代的反應(yīng)。隨即,在5月11日寧德時(shí)代召開的2019年度業(yè)績(jī)網(wǎng)上說明會(huì)上,寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓敏表示:“電池的安全和電池的濫用測(cè)試是兩回事,有些人把濫用測(cè)試的通過等同于電池安全?!蓖瑫r(shí)寧德時(shí)代副董事長(zhǎng)潘健補(bǔ)充說明,三元和磷酸鐵鋰電池都有可通過針刺測(cè)試的產(chǎn)品。雖只字未提比亞迪,卻也算對(duì)此事做了回應(yīng):通過濫用試驗(yàn)并不等同于電池安全。針對(duì)寧德時(shí)代的這次含沙射影的回應(yīng),比亞迪銷售副總經(jīng)理李云飛直接在微博上喊話寧德時(shí)代,博文如下,“不服?!那也來扎一下吧!針刺是難度最大的,堪比登珠峰!”同時(shí),配圖也是十分講究,似乎有遞給寧德時(shí)代“刀子”的感覺,非常耐人尋味。
當(dāng)即,雙方粉絲之間的互動(dòng)就開始了,有嘲諷寧德時(shí)代的,有暗罵比亞迪的,各式各樣的評(píng)論,瞬間將這個(gè)話題頂上了微博熱搜。通過濫用測(cè)試≠電池安全?
針刺(nail penetration)測(cè)試原理圖
需要注意一下,這里的“濫用測(cè)試”是一個(gè)專業(yè)名詞,包含擠壓(crush)測(cè)試和針刺測(cè)試(nail penetration)測(cè)試,而非我們平常所說“濫用”。其中,針刺測(cè)試的目的其實(shí)就是強(qiáng)制電池出現(xiàn)內(nèi)部短路,引起熱失控,來驗(yàn)證電池在非正常工況和極限條件下的安全性,模擬的電池的內(nèi)部短路后的情形,當(dāng)時(shí),比亞迪股份副總裁、弗迪電池董事長(zhǎng)何龍稱:“電池的針刺測(cè)試,就像我們攀登珠穆朗瑪峰這個(gè)難度?!?/span>同時(shí),中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽明高曾這樣解釋:電池安全事故就是發(fā)生熱失控,熱失控有很多誘發(fā)因素。針刺實(shí)驗(yàn)就是來模擬這些熱失控誘因的一種方法,它是非常有效也非常嚴(yán)酷的一種熱失控測(cè)試方法。
在5月21日的業(yè)績(jī)說明會(huì)上,寧德時(shí)代曾毓群表示:“我們已經(jīng)選擇并量產(chǎn)CTP結(jié)構(gòu)創(chuàng)新里最優(yōu)的幾種”,暗示自家的電池包技術(shù)領(lǐng)先于比亞迪刀片電池。隨后在5月22日,寧德時(shí)代在官方社交媒體上發(fā)布了一則視頻,視頻顯示用鋼針嘗試穿刺寧德時(shí)代的三元鋰電池包,鋼針并沒能穿透電池,而是被保護(hù)電池的鋼板折斷了。寧德時(shí)代官方微博為這則視頻配文稱:“是什么阻礙寧德時(shí)代做針刺測(cè)試?是技術(shù)?是體質(zhì)?是巨頭的面子?不,是鋼針!”但隨著這則視頻的發(fā)布也引發(fā)部分網(wǎng)友的不滿。有網(wǎng)友指出,“針刺測(cè)試的本質(zhì)是模擬電池短路,而不是能否刺入。”如果沒有針刺成功,電池電壓也沒有下降,只能說明針刺實(shí)驗(yàn)沒有達(dá)到目的。作為回應(yīng),寧德時(shí)代在5月23日的深夜再次發(fā)布了第二則視頻,用自家的5系和8系三元鋰電池完成針刺測(cè)試。視頻中,某款5系三元電芯,穿刺前電芯的電壓是4.213v,溫度為23.9℃。穿刺發(fā)生后,沒有冒煙起火。按照國(guó)標(biāo)規(guī)定觀察一小時(shí)之后,電壓降為3.724v,溫度上升到93.7℃;某款8系三元電芯,穿刺前電芯的電壓是4.15v,溫度為24℃。針刺1小時(shí)之后電壓下降到4.075v,溫度上升到37.7℃。雖然兩款電池均未出現(xiàn)質(zhì)量損失、泄露電解液或起火爆炸等情況,不過某款5系電池溫度卻上升到了93.7攝氏度,仍然有起火的風(fēng)險(xiǎn)。在視頻中,寧德時(shí)代還曬出了2017年通過德國(guó)萊茵鋰電池安全測(cè)試認(rèn)證的文件。當(dāng)時(shí)的針刺測(cè)試條件,電池滿電,鋼針直徑3mm,刺入速度80mm/s,整個(gè)過程電池沒有質(zhì)量損失,電解液無泄漏,安全閥未打開,電池未起火。在視頻結(jié)尾,寧德時(shí)代表示:“寧德時(shí)代早在2017年就已掌握三元電芯通過針刺測(cè)試的技術(shù),但是為什么沒有推廣?通過針刺測(cè)試=電池安全嗎?”以此將疑問拋回給比亞迪。
5月24日,在遭遇寧德時(shí)代Diss后,李云飛再次發(fā)文表示比亞迪本無意針對(duì)誰,但是比亞迪卻遭到了他人針對(duì),于是他對(duì)近期的公關(guān)事件作出了以下解釋:1. 針刺試驗(yàn)的核心目的是要讓電池短路,以便觀察電池的熱失控情況及制定更好的安全防護(hù)策略、
2. 針斷了也好,真刺了也罷,但電池沒有短路,其實(shí)針刺試驗(yàn)就已然失敗了(短路是目的,針刺只是最直接的方法而已)。
3. 針刺讓電池不短路,與通過針刺讓電池短路看電池?zé)岚踩裕@是兩回事。
4. 針刺讓電池不短路,實(shí)現(xiàn)的方式有很多種,很多家電池公司都已經(jīng)掌握該技術(shù)。
5. 刀片電池針刺試驗(yàn)視頻可以看出,刀片電池是短路了,但它很安全。我們撇開針刺試驗(yàn),刀片電池因?yàn)椴扇×碎L(zhǎng)條形電芯的設(shè)計(jì),所以散熱面積比較大;并且長(zhǎng)條的形狀讓它的短路回路長(zhǎng),所以產(chǎn)熱能力也相對(duì)下降。一方面產(chǎn)熱下降,另一方面散熱加強(qiáng),刀片電池的溫升速度就會(huì)比較慢,同時(shí),在電池安全方面,磷酸鐵鋰要優(yōu)于三元鋰,這也是不可爭(zhēng)辯的事實(shí)。
質(zhì)疑的聲音
當(dāng)然,有人肯定,就會(huì)有人質(zhì)疑。關(guān)于比亞迪的刀片電池,在比亞迪發(fā)布刀片電池后,理想汽車CEO理想就磷酸鐵鋰電池的特性提出了自己的觀點(diǎn),首先是磷酸鐵鋰電池的低溫性能差以及重量偏重,另外,磷酸鐵鋰電池電壓測(cè)量不穩(wěn)定,無法運(yùn)用到EREV和PHEV車型上,磷酸鐵鋰和刀片電池最適合的還是搭載在中低端的BEV車型上或是南方地區(qū)的運(yùn)營(yíng)車輛上。不過李云飛也很快在微博上回復(fù)了來自李想的質(zhì)疑,他表示最新發(fā)布的刀片電池已經(jīng)通過了多次冬季夏季測(cè)試,同時(shí),在電壓?jiǎn)栴}方面,比亞迪在電池電壓采樣和管理方面的技術(shù)已經(jīng)成熟,并有了經(jīng)驗(yàn),因此不必太過擔(dān)心。
于此同時(shí),在寧德時(shí)代做完穿刺試驗(yàn)后,一位博主自己買來了一組寧德時(shí)代811電池和5系電池,視頻中博主對(duì)這兩款電池模擬了穿刺測(cè)試試驗(yàn),可是試驗(yàn)結(jié)果卻與寧德時(shí)代公布的視頻大相徑庭,兩款電池剛剛短路便發(fā)生了劇烈燃燒,結(jié)束時(shí)并伴有大量黑色濃煙,截止發(fā)稿前,寧德時(shí)代并未對(duì)此事件作出任何回應(yīng)。
隨后,這位好事的博主還專門@了比亞迪銷售副總經(jīng)理李云飛的微博,調(diào)侃能不能借給他幾片刀片電池玩玩,不過比亞迪方面也并未作出回復(fù)。在小編看來,有了以上兩款寧德時(shí)代電池“成功”穿刺的經(jīng)驗(yàn)后,博主想要“借來”比亞迪的刀片恐怕會(huì)有些難度。誠(chéng)然,這位博主發(fā)的視頻很具備視覺沖擊力,也是很真實(shí)的鋰電池包爆炸燃燒的情況。但這里也要注意一點(diǎn),任何實(shí)驗(yàn)都是有環(huán)境條件的。做穿刺實(shí)驗(yàn)的是鋰電池本體,沒有任何附加防護(hù),也沒有任何防火設(shè)計(jì)的保護(hù),是一個(gè)純粹、干凈的實(shí)驗(yàn),這種測(cè)試條件下的三元鋰電池?zé)o疑于裝滿汽油的油箱,方法不當(dāng)自然會(huì)發(fā)生爆炸,這項(xiàng)試驗(yàn)僅僅能證明三元鋰電池本身的危險(xiǎn)性,但并不是實(shí)際裝車條件下的危險(xiǎn)性,畢竟實(shí)際駕駛途中也沒有人用鋼針去穿刺嚴(yán)被車身密包裹下的電池。
寫在最后
其實(shí),寧德時(shí)代“不服”的關(guān)鍵點(diǎn)在于他們認(rèn)為針刺試驗(yàn)所模擬的情況在日常生活中幾乎不會(huì)發(fā)生,而比亞迪則是抓住了“強(qiáng)制性短路”,將磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)放大,這一點(diǎn)在營(yíng)銷方面上實(shí)際上也是無可厚非。
至于針刺測(cè)試能否代表電池真的安全呢?在這里我們只能打一個(gè)問號(hào),畢竟無論是濫用測(cè)試也好還是常規(guī)測(cè)試也好,只是電池安全測(cè)試的一小部分,電池的安全還與過充、碰撞、泡水、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、BMS等等因素息息相關(guān)。
想要研發(fā)出一款真正意義上“安全”的電池,還需要各大主機(jī)廠或電池供應(yīng)商共同努力才能夠?qū)崿F(xiàn)。