鋼針刺穿刀片電池結(jié)果驚呆了 被比亞迪狠狠上了一課

　　說到針刺實驗就不得不提一提比亞迪和寧德時代的“曠世大戰(zhàn)“，我們先來簡單回顧一下吃瓜要點。故事要從比亞迪3月29日的那場刀片電池發(fā)布會開始說起，筆者當(dāng)時坐在電腦面前看直播都能聞到濃濃的火藥味，比亞迪宣稱要改變行業(yè)對三元鋰電池的依賴，將動力電池的技術(shù)路線回歸正道！

　　并展示了刀片電池與三元鋰電池的針刺實驗對比視頻，實驗結(jié)果令人大跌眼鏡：三元鋰電池劇烈燃燒，表面溫度瞬間超過500℃，電池表面的雞蛋被炸飛；而比亞迪的刀片電池就像沒事發(fā)生，表面溫度30~60℃。在這場直播中雖沒點名道姓，但明眼人都知道三元鋰電池市場份額最大的正是比亞迪電池最大的對手——寧德時代。

　　直到5月11日，在寧德時代的財報峰會上，寧德時代董事長曾毓群直言：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通過等同于電池安全。寧德時代的回應(yīng)，瞬間將事件推向高潮，隨后這兩家電池巨頭在微博上展開了激烈的隔空互懟。

　　其實比亞迪與寧德時代的爭論的根源莫過于針刺實驗對于驗證電池安全到底有沒有用？

　　在《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》2015版國標(biāo)當(dāng)中，是存在電池單體針刺測試這一項目的。但隨著大家都轉(zhuǎn)而投向能量密度高的三元鋰電池，國家不得不對這項法規(guī)進行修訂。在最新強制性國標(biāo)中，刪除了電池單體針刺測試，取而代之的是電池系統(tǒng)熱擴散試驗。在熱擴散試驗中，可以自行選擇加熱觸發(fā)熱失控，或者針刺觸發(fā)熱失控，也就是針刺測試變成了一門選修課。

　　用一根大直徑鋼針刺穿電池，模擬電池短路進而觸發(fā)熱失控，是目前為止最嚴苛的測試方法，而且無論從鋼針直徑、刺穿速度來看，我們的國標(biāo)測試方法在國際上都是最為嚴苛的。

　　帶著針刺實驗的疑惑，筆者來到了比亞迪位于重慶的弗迪電池工廠，親眼目睹了針刺實驗的整個過程。在針刺實驗開始前，刀片電池和三元鋰兩種電池都已經(jīng)是滿電狀態(tài)，刀片電池滿電狀態(tài)電壓為3.4v，三元鋰電池也達到了滿電狀態(tài)的4.16v。

　　首先開始進行測試的是三元鋰電池，在調(diào)試完測試設(shè)備，一切準備就緒后，試驗工程師回到指揮間。只聽工程師一聲令下，還沒等我們反應(yīng)過來，隔著玻璃的隔壁試驗間就傳來了猛烈的爆炸聲。三元鋰電池一扎就爆了，針刺點被瞬間炸飛導(dǎo)致針刺溫度未采集到。

　　之后用同樣的方法測試刀片電池，場面毫無波瀾，沒有明煙明火。我甚至一度懷疑針刺試驗是否已經(jīng)開始，但從監(jiān)控及玻璃房中可以清晰地看到鋼針確實已經(jīng)穿透刀片電池了。

　　由于刀片電池兩端較長，電壓處于緩慢釋放的過程，安全閥溫度也只是緩慢上升，2分鐘后針刺點溫度也才上升至33℃，安全閥溫度上升至22℃左右。

　　刀片電池的概念并不新鮮，但想走出實驗室量產(chǎn)裝車就不是一件簡單的事了。刀片電池最難最核心的部分其實是在于疊片工藝，不同于傳統(tǒng)電池所采用的纏繞工藝。疊片工藝是把正極、負極材料切成小片與陶瓷隔膜合成小個電芯單體，然后將多個小電芯單體堆疊成一個大電芯單體。這樣一來，疊片工藝賜予了刀片電池的高能量密度，但這種做法的成本也更為昂貴且麻煩。

　　因此刀片電池難點不在于整個電池結(jié)構(gòu)的設(shè)計，而是輥壓、疊片、切片等工藝的開發(fā)，由于市面上現(xiàn)有的疊片機最多只能做到600mm長，遠遠滿足不了比亞迪刀片電池1米長的極片，因此這種疊片采用的是比亞迪完全獨立自主開發(fā)的設(shè)備和裁切方案。

　　除疊片之外，刀片電池生產(chǎn)過程中的配料、涂布、輥壓、檢測等其他工藝都達到了頂尖水平。例如，配料系統(tǒng)的精度在0.2%以內(nèi)；雙面同時涂布，涂布最大寬度達1300mm、單位面積涂敷重量偏差小于1%；1200mm超大幅寬的輥壓速度可達120m/min，厚度控制2μm以內(nèi)，確保寬尺寸極片厚度的一致性。

　　第一個吃螃蟹的人是令人佩服的，比亞迪刀片電池的橫空出世，讓刀片電池跟比亞迪劃上了等號，刀片電池雖不是比亞迪率先提出的，但當(dāng)大家閑暇談?wù)撈鸬镀姵貢r，率先想到的一定是比亞迪。在大家都認為磷酸鐵鋰電池該被淘汰時，比亞迪的刀片電池狠狠地給我們上了一課。（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 張景森）