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作者|张吉龙 编辑|安心

比亚迪亮出了自己的“刀锋”。

“把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉”,3月29日,在比亚迪刀片电池发布会上,集团董事长兼总裁王传福发出这样的豪言壮语。

刀片电池是比亚迪推出的新一代磷酸铁锂电池,由比亚迪旗下弗迪电池公司发布。通过增大电芯长度(电池长度到800mm左右,厚度减少至20mm左右,单体电池的容量从155Wh/Kg提升至约170-180Wh/Kg),以阵列的形式插入到电池包里,由于单体外形比较扁平,就像“刀片”一样插入到电池包,因此取名为“刀片电池”。

安全是新能源汽车的痛点之一,此前,特斯拉和蔚来等厂商都发生汽车自燃事故,引起外界的担忧。而王传福认为,比亚迪新推出的刀片电池将有望解决这个难题。

对于新能源汽车而言,另外一个痛点是里程焦虑,受电池容量有限以及充电速度的影响,电动汽车在补能上一直备受诟病。

按照比亚迪方面的说法,刀片电池还能克服磷酸铁锂电池自身能量密度的瓶颈,并改变新能源汽车行业对三元锂电池的依赖。

王传福认为,刀片电池将改变行业格局,“比亚迪刀片电池要纠偏行业发展现状,同时将重新定义新能源汽车的安全,让新能源车走入良性发展。”

作为曾经国产新能源电池曾经的龙头大哥,在过去几年里,比亚迪在电池却逐渐落寞,其市场份额被竞争对手超过。而这一次,凭借着刀片电池技术,它能上演王者归来吗?另外汽车厂商们的加入会改变电池市场的格局吗?

“彻底抹掉、纠偏、重新定义”,在这些豪言壮语的背后,是王传福对于刀片电池的十足信心。

在发布会上,比亚迪强调了刀片电池在安全和密度方面的优势。

在安全性上,发布会上播放的一段对比三元锂电池、磷酸铁锂块状电池、比亚迪刀片电池三种电池针刺实验的视频。实验结果显示,刀片电池独到之处。其它两种电池被穿刺后温度上升至200℃以上,电池表面的鸡蛋被炸飞或烤焦,唯有刀片电池温度保持在30-60℃左右,电池表面的鸡蛋无变化。

之所以做到这一点,除了刀片电池所属的磷酸铁锂本身的安全性优点——放热反应的启动温度高;放热慢;产热少;难以燃烧,还归功于比亚迪在电芯到电池包安全方面的加强。

为了降低电芯内部短路概率,比亚迪称,他们全面使用耐高温和具有绝缘性能的高温陶瓷涂层;而在电池包上,也通过减少结构件,简化线束排布,降低外部短路的概率。

由于采用电芯与电池包一体化的刀片式设计,另外借鉴了蜂窝铝板原理,在上下两面粘贴两块高强度铝板,进一步提升结构强度。即便遇到碰撞、挤压等事故时,也可以保持结构完整,降低电池失控风险。

另外,刀片式的设计也提高了电池在密度上缺陷,从而提高续航里程。据了解,传统的电池包空间利用率只有40%,刀片电池的电池包的空间利用率可以达到有60%以上,相当于空间利用率提升了50%以上。

“因为刀片电池可以直接一片一片地直接连成组成包,省了很多中间环节,也省了很多结构和工艺,所以在整个电池包的限定空间里,体积利用率可以最大化”,中科院院士欧阳明高认为,通过提高整个电池包的能量,从而可以提升电动车的续航里程。

按照比亚迪方面发布的数据,刀片电池的体积能量密度达到了主流的811三元锂电池水平,整个电池包的能量密度在140-150Wh/Kg左右,单次充电可满足600公里续航需求。在电池寿命方面,比亚迪刀片电池可充放电3000次以上,支持行驶120万公里。

因此,比亚迪为刀片电池归纳了三个特点:高安全、长续航(长寿命)、减少对稀有金属依赖。

目前,刀片电池已经进入量产阶段,首个应用的车型是比亚迪旗下c级电动轿车——汉。这款车大概在今年6月上市,续航里程为600公里,百公里加速3.9秒。

对于比亚迪而言,刀片电池的诞生意义非凡。

从电池技术路线来看,目前的主流是磷酸铁锂和三元锂电池两种。而比亚迪是坚定的磷酸铁锂电池的拥趸,是最早进行磷酸铁锂动力电池研发的车企之一,其兴衰起伏也和磷酸铁锂电池的发展息息相关。

在2017年以前,比亚迪长期居于国内动力电池“老大”的位置,其受益于政策对于磷酸铁锂的支持。当时比亚迪为新能源客车提供电池配套,加上自有的整车业务,比亚迪电池业务做的顺风顺水。

不过,从2015年开始,能量密度更高、续航更远的三元锂电池开始得到政策和市场的认可,国内主流整车厂纷纷采用三元锂电池。与此同时,新能源车骗补事件频发,客车市场作为重灾区被严厉治理,新能源客车行业受到重挫,电池需求量大幅度下降。

在市场风向切换的时候,比亚迪并没有随之改变技术路线,依旧坚持原有的技术路线,而另外一家电池巨头宁德时代则早早布局三元锂电池,开始用磷酸铁锂+三元材料两条腿走路,趁势起飞。

2017年对于比亚迪和宁德时代而言都是关键年份,这一年宁德时代以12Gwh的出货量,占据国内动力电池领域29.41%市场份额,超过比亚迪的16.12%,行业老大的位置易主。

随后,宁德时代的市场的份额持续增长。根据动力电池应用分会研究部统计,2019年,中国动力电池装机总量约为62.2 GWh,宁德时代和比亚迪电池装机量分别为31.71GWh和10.76GWh,市场份额分别为51%和17.3%。

而此次刀片电池的发布,对比亚迪而言意味着迎来了一轮超车的机会。王传福表示,比亚迪从未放弃对磷酸铁锂电池的再研发,刀片电池凝结了比亚迪在动力电池领域近20年的研发和应用经验,集成了比亚迪从电池的原材料的制取到动力电池包制造的全产业链优势。

“‘刀片电池’体现了比亚迪彻底终结新能源汽车安全痛点的决心,更有能力将引领全球动力电池技术路线重回正道”,在王传福看来,现在很多新能源乘用车企业陷入到对续航里程的攀比之中,对动力电池的“能量密度”产生非理性追求,而比亚迪将改变这种现状。

在新能源汽车领域,整车厂商自造电池正在成为趋势,而这将对于宁德时代这样的电池制造商形成挑战。

在国内,除了比亚迪拥有多家电池工厂外,吉利也在布局自己的电池业务。2017年4月上海车展时吉利与LG化学完成签约,吉利全资收购了LG南京工厂所有生产设备和制造技术知识产权的使用权。2017年吉利把该工厂的生产设备拆迁至浙江金华的衡远电池基地,其产能为1GWh,可以供应8万辆混合动力汽车的电池需求。

在同一年,吉利50亿元新能源汽车电池包项目落户宁波,年产50万套新能源汽车电池包。2018年吉利在湖北投资电池基地,项目总投资80亿元,为此前计划的年产20万辆的吉利武汉新能源汽车工厂提供电池,按照目标该基地在2020年投产。

在国外,近期沃尔沃在比利时根特的电动车工厂开始生产工作。这是沃尔沃旗下第一家拥有专业电池组装生产线的工厂。另外沃尔沃也将在美国建设电池组装工厂。沃尔沃透露,电池组装工厂的建设将在2021年底完成。

通用汽车将在美国打造一个电池生产基地;奔驰在欧洲、亚洲、北美洲拥有9家电池工厂。

而作为电动汽车领头羊的特斯拉则比沃尔沃更早布局电池业务。2019年,特斯拉先后收购了超级电容生产商 Maxwell和锂电池设备制造商 Hibar。另外,特斯拉在其位于弗里蒙特的工厂已经打造了一个名为Skunkworks Lab的电池设计和生产实验室,利用内部研发的技术,生产更高密度的电池。

“特斯拉真正要关注的是提高电池生产能力,这是一个根本性问题”,马斯克在2019年第四季度的财报电话会议上表示。曾担任特斯拉电池专家和 CTO的斯特劳贝尔也曾表示,特斯拉需要大规模的电池生产解决方案。

据报道,特斯拉一直在运行“Roadrunner”秘密项目,该项目能够以每千瓦时100美元的价格批量生产电池,同时,特斯拉也开始发布关于电池开发工程师和设备开发工程师的招聘信息。

对于汽车厂商而言,自建电池工厂的一个重要的诉求是降低成本,提高性能。数据显示,作为新能源汽车时代最重要最核心的配件,电池成本可以占到总成本的40%左右。

过去多年里,特斯拉一直向松下采购电池,然而,特斯拉一直要求压低电池价格,甚至双方因此分道扬镳。

电池的产量不足问题也制约着新能源汽车的发展,特斯拉、捷豹和奥迪都曾经因为电池供应短缺而降低产能或暂时停产。

按照特斯拉技术副总裁巴格利诺的说法,“希望特斯拉能在电池领域成为‘自己命运的主人’。”

整车厂商希望摆脱电池制造商的掣肘,这对于电池制造商而言显然不是好事。因此,宁德时代等电池供应商一方面进行技术更新换代,一方面拉拢整车厂,进行利益捆绑。

为了捆绑整车厂,宁德时代已与国内外30家车企合作联合研发、生产动力电池。

国外的电池厂商也在采用类似的战略。松下与丰田汽车联手成立合资公司,后者占股51%,松下占股49%,松下为丰田提供车载方形电池。LG化学则和通用汽车、现代汽车联合成立电池工厂。

为了应对特斯拉、比亚迪等厂商推出的新的电池技术,宁德时代也在提高技术水平。据上海证券报报道,宁德时代表示已研发先进的零衰减电池,可实现1500次循环内的零衰减。

另外,宁德时代将在2025年把每千瓦时锂电池成本降低到100美元,系统能量密度做250Wh/kg。

在国内外汽车厂商纷纷自建电池工厂的同时,以蔚来、小鹏汽车等代表的国内新造车企业会加入这一行列吗?

从目前来看,新造车势力主要是与宁德时代等电池供应商合作,但是它们也不甘落寞,纷纷布局电池业务。

以蔚来为例,早在2017年5月,与蔚来汽车关联的蔚来能源投资公司就与湖北省科技投资公司合资,共同成立了武汉蔚来能源有限公司。

对蔚来而言,电池将是其未来盈利的一个重点。近期,蔚来创始人李斌开始强调“BaaS”的概念,所谓的BAAS即Battery as a Service,电池即服务。他表示“全世界只有蔚来可以把所有电的部分打通,变成一个租电池,可以快速的换电,并且根据自己的需要灵活升级不同容量的电池包。”

2018年12月,威马汽车旗下的新敏雅新能源也开工了150亿瓦时汽车用动力电池项目。该电池项目总投资为166亿元,总占地达700余亩,包含试验中心、电池工厂和电池销售中心等。

按照规划,该项目可满足每年30万辆整车的电池配套,预计年收入可得180亿元。

另外一家新造车企业合众汽车方面也曾透露,未来合众不排除将主动布局电池产业链上下游。

不过对于蠢蠢欲动的新能源汽车厂商而言,相比投巨资新建电池工厂,眼下最重要的问题可能还是生存下来,毕竟活着才有其它可能。