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极氪三元锂电池通过针刺试验,宁德时代/比亚迪“战争”升级!

一直以来,因三元锂电池材料分子结构活性更高,其安全指标一直是行业公认的痛点和难点。而“不起火”是三元锂电池包安全最重要、也是最难攻克的一座技术堡垒。

为了攻克这一技术难题,各大车企与动力电池厂商各显神通,例如宁德时代推出号称“永不起火”的电池、广汽推出弹匣电池、东风岚图推出“三无”电池、长城汽车推出大禹电池……

最近,吉利旗下豪华智能纯电动汽车品牌极氪,针对其首款车型极氪001的电池包进行了针刺实验,成功实现了无起火、无爆炸、无明显变形、未发生热蔓延。

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图片来源:极氪

据了解,极氪001的电池包针刺试验采用8 mm的钢针从电池包的长度方向刺入后触发了热失控,电池包BMS及时触发热事件报警信号,被触发热失控的电池包同时出现了冒烟的情况,电池包内的电芯最高温度到达801.4摄氏度,并未出现爆炸以及起火的状况。

通常来说,动力电池一旦发生内短路,整个电池会通过短路点进行放电,大量的能量短时间内通过短路点进行释放(单个电芯最多会有70%的能量在60s内释放),电池温度将会快速升高,并导致正负极活性物质分解和电解液燃烧,严重的情况下会导致电池起火和爆炸。

而针刺试验的主要原理是通过刺穿隔膜,引起正负极短路,人为的在电池内部制造短路点,模拟电池遭受导电异物刺穿而引起的短路现象,从而验证动力电池的安全性。因此,针刺实验也一直被各大车企和电池厂商用于验证各自动力电池包的安全性。

此次极氪001三元锂电池包通过针刺试验,可以说是让质疑三元锂电池安全保障的消费者们吃了一颗定心丸,亦再次掀起关于三元锂与磷酸铁锂电池两大技术路线的争论,甚至使得这两大技术路线上最具代表性的供应商之间的“战争”升级。

利好宁德时代

极氪001三元锂电池包有两种容量,分别为86kWh和100kWh。其中,100kWh电池包采用 CTP无模组封装技术,NEDC续航超过700km,供应商为宁德时代。

于宁德时代来说,上述针刺试验的通过无疑又是一强大的背书。

2020年3月底,比亚迪正式推出以“高安全性”为卖点的刀片电池,并与宁德时代围绕针刺试验展开电池安全争论。

比亚迪的“正面刚”也引发了宁德时代的两连回击。

2020年5月22日,宁德时代发布了一段针刺测试视频,即用钢针刺向电池包(而不是电芯),但在试验中钢针刺向电池包时发生折断。

2020年5月23日,宁德时代发布第二次针刺测试视频,但宁德时代的针刺测试无论清晰度及摄像头视角,都非常模糊。

最终,比亚迪不仅赢得了一大片好评,而在安全之争的角度,比亚迪也是胜利的一方。

此次极氪001电池针刺实验的结果,在大方向上,是为三元锂电池的安全性再次背书;从企业角度而言,冲淡了去年围绕针刺实验就电池安全展开争论之时,宁德时代败于与比亚迪的不利影响。

目前看来,宁德时代与比亚迪的电池安全水平可以说是旗鼓相当,不过,两者之间关于动力电池霸主地位的“战争”从未停下过。

霸主地位之争

2002年,在电池领域,比亚迪已经做到了国内第一、世界第二的位置。彼时,宁德时代还未“诞生”,而比亚迪已经上市。

2015年,比亚迪对宁德时代的优势还非常明显,到了2016年双方的差距缩小,2017年开始,宁德时代开始反超了比亚迪。

自此,两者之间开启了你追我赶的模式。

市场之争。据中国汽车动力电池产业创新联盟数据,今年1-6月份,国内动力电池装车量排行榜前十的企业分别是宁德时代、比亚迪、LG化学、中航锂电、国轩高科、亿纬锂能、蜂巢能源、孚能科技、塔菲尔新能源、捷威动力。如下图所示:

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 图片来源:中国汽车动力电池产业创新联盟

值得注意的是,虽然宁德时代未能保持其超50%的市场占有率,但依然以49.1%的占比稳居第一,而比亚迪排名第二,装机量仅比宁德时代(25.76GWh)的1/4多1.21,为7.65GWh,占比为14.6%。

这也一直是比亚迪“自产自销”的模式所带来的弊端。不过,比亚迪的动作开始明显加速。

4月7日,比亚迪董事长兼总裁王传福在重庆新车发布会上宣布,“即日起,旗下全系纯电动车型,开始全面搭载刀片电池,并全面启用针刺测试作为企业标准。”其同时强调,“几乎每一个你能想到的汽车品牌,都在与弗迪电池洽谈合作,刀片电池将陆续搭载在国内外各主流品牌的新能源车型上。”

另外,今年上半年,比亚迪累计销售246689辆新车,其中新能源汽车销量达154579辆,同比大增154.76%。下半年,比亚迪还将有多款纯电动和插电混动车型上市。

客户PK。6月28日晚,宁德时代发布公告称,与特斯拉于年6月25日签订了新的协议。新协议约定,宁德时代将在2022年1月至2025年12月期间向特斯拉供应锂离子动力电池产品。

合作协议的延长,意味着宁德时代与特斯拉的合作升级,同时,也说明双方的绑定程度进一步加深,对宁德时代来说不是绝对有利。

值得指出的是,近期有消息称,宁德时代计划在特斯拉上海工厂以南建立一座年产能为80GWh超级电池工厂,旨在为特斯拉在全球范围内提供半数用于电动汽车和屋顶储能的电池,从而成为特斯拉最大的供应商。

比亚迪方面,4月份曾有消息爆料称,比亚迪汽车将为丰田代工生产电动汽车,从底层技术、电控系统、电机和电池等核心技术层面,都全面由比亚迪负责独立完成,后续交由丰田验收。这意味着比亚迪对外合作迎来了重大进展。

电池外供方面,目前确定的合作客户包括红旗品牌和福特汽车。此外,包括现代、奔驰等也被传是比亚迪的合作对象。

产能之争。宁德时代已规划8大独资生产基地,分别是宁德章湾区(东侨/湖东/湖西)、宁德车里湾、宁德福鼎、青海西宁、江苏溧阳、四川宜宾、广东肇庆和德国图林根,合计规划产能超过410GWh,预计到今年年底产能将超过94.5GWh。

此外,宁德时代还与上汽、一汽、广汽、东风、吉利等车企投建了合资工厂,总产能超过145GWh,预计到今年年底合资公司产能可达42GWh。

比亚迪方面,目前共拥有深圳宝龙、惠州坑梓、西安高新、青海西宁、贵州贵阳、重庆璧山、长沙宁乡、安徽蚌埠等8大生产基地,刀片电池已投产及规划中的产能合计达到135GWh。

总结

不仅宁德时代与比亚迪之间关于动力电池霸主地位的“战争”从未停止过,三元电池与磷酸铁锂电池之间的竞争也愈发焦灼。

在最新的1-6月动力电池产销数据中,磷酸铁锂电池大有“力压”三元电池之势。

1-6月,三元电池产量累计36.9GWh,占总产量49.3%,同比累计增长149.2%;三元电池累计销售27.2GWh,同比累计增长115.6%;三元电池装车量累计30.2GWh,占总装车量57.5%,同比累计上升139.0%。

1-6月,磷酸铁锂电池产量累计37.7GWh,占总产量50.5%,同比累计增长334.4%;磷酸铁锂电池累计销售30.8GWh,同比累计增长260.0%;磷酸铁锂电池装车量累计22.2GWh,占总装车量42.3%,同比累计上升368.5%。

对比来看,三元电池产量、销量均不及磷酸铁锂电池;装车量方面,磷酸铁锂电池为22.2GWh,不及三元电池的30.2GWh,但同比增长率磷酸铁锂电池远高于三元电池。

展望后市,未来三元电池的主要技术路线为高镍,相应地,三元电池单体能量密度将大幅提升,成本也会逐步下降,但短期内磷酸铁锂电池仍将表现强势。

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