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几乎所有品牌都在洽谈 比亚迪加快刀片电池外供

收藏 评论 时间:2020-06-06 22:27 作者:史宝华 来源:EV世纪

  自3月29日发布刀片电池之后,比亚迪正在扩大弗迪电池重庆璧山工厂的产能,以加快向外部客户供应这种拥有更好安全性能、更低成本,但能量密度能满足大部分纯电动汽车所需续航里程的电池。这种电池被视为是比亚迪挑战行业领先者宁德时代霸主地位的有力武器。

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  6月4日,弗迪电池重庆璧山工厂有关负责人表示,比亚迪董事长王传福要求加大刀片电池的产能。重庆工厂三月份投产时投入了四条生产线,由于订单激增,5月新增了两条生产线。预计年底前将投入8条生产线,产能达到13GWh。并且,重庆工厂今年的产能已经被预订一空。重庆弗迪的设计年产能是20GWh。

  同一天,比亚迪汽车销售公司副总经理李云飞表示,“几乎所有的汽车品牌都在与比亚迪洽谈刀片电池的合作,其中有好几个国际品牌。(洽谈)速度有快有慢,定点有先有后,2021年下半年2022年上半年就会有搭载刀片电池的国际知名品牌车型上市。”

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  即将于6月底上市的比亚迪最新旗舰车型“汉”将率先搭载刀片电池。另外,比亚迪正在积极拓展外部车企客户。而外部订单的多寡关系到比亚迪的刀片电池是否获得其他车企的认可,进一步决定其未来发展前景。

  此前,李云飞在社交媒体上表示,刀片电池已经获得某国际汽车品牌的订单。工信部近期公布的第333批汽车产品公告信息显示,长安福特锐际PHEV将搭载比亚迪旗下西安众迪电池的三元电池。

  福特中国公关副总裁霍静向EV世纪表示,这只是单一车型的采购,并非两家公司之间的战略合作。李云飞也表示,他所说的国际汽车品牌并非福特。

  为了保证动力电池供应的稳定性,大型跨国车企至少会选择2-3家电池公司作为供应商。以大众汽车集团为例,该公司目前在中国市场选择宁德时代和国轩高科作为其电池供应商,此外,大众集团还在与中国另外一家电池公司进行谈判,不过还未达成最终协议。大众中国有关人士告诉EV世纪,这家公司不是比亚迪。

  以装机量衡量,比亚迪是中国第二大电池供应商。中国汽车动力电池产业创新联盟的数据显示,2019年中国动力电池装机量共计62.2GWh。前三大动力电池企业依次为宁德时代、比亚迪和国轩高科,合计市场份额达到73.4%。三家公司的装机量分别为31.46GWh、10.75GWh、3.43GWh。

三元锂电池的装机比例仍然显著高于磷酸铁锂电池。2019年三元锂电池装机量40.5GWh,占比65.2%,同比增长22.5%;磷酸铁锂电池装机量20.2GWh,占比32.5%,同比下降9.0%。

  在前三大电池企业中,排名第一的宁德时代的领先优势非常明显,不过,比亚迪正在加速追赶。

  值得注意的是,2020年开始,随着日韩电池厂商重返中国市场,以及特斯拉的国产Model 3产销量持续扩大,LG化学的电池装机量开始增加。4月份,LG化学的电池装机量已经超过比亚迪,仅次于宁德时代。

  比亚迪的电池此前只供应给自己的电动汽车。2019年开始,比亚迪决定分拆电池业务,并开始拓展外部客户。截止目前,已经有东风汽车、长安汽车、理想汽车的部分车型选择了比亚迪电池。

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  在产能方面,比亚迪目前的电池产能为40GWh,今年底预计将达到65GWh。宁德时代目前的产能为58GWh,在建产能超过50GWh。今年年底的产能将达到100GWh。两家公司的产能规模存在差距,另外,宁德时代的产能利用率更高。

  在产品和技术路线方面,比亚迪的刀片电池被视为是能够挑战宁德时代霸主地位的有力武器。

  刀片电池仍然是磷酸铁锂电池,因其单体电芯又薄又长(其长度可以达到2m左右),形似刀片而得名。相比传统的磷酸铁锂电池,它的能量密度更高、低温性能更好(-20℃的放电能力维持在常温的90%)、充放电效率也更高(33分钟可将电量从10%充到80%、支持汉3.9秒百公里加速)。循环充放电次数可达3000次以上,可行驶120万公里。

  相比三元电池,刀片电池的安全性能更好,虽然单体能量密度不及三元电池,但是其特殊的形状和CTP(Cell to Pack)结构,其电池包的能量密度接近5系三元(NCM523)电池,支持整车NEDC综合工况600公里的续航里程。比如,首款搭载刀片电池的车型比亚迪汉EV综合工况下的续航里程达到605公里。

  目前,刀片电池的系统能量密度为140Wh/kg,弗迪电池电芯产品经理何科峰表示,未来一两年,刀片电池的系统能量密度还将进一步提升至160-170Wh/kg,整车续航将达到700-800km。

  另外,由于省去了构成模组的结构件以及其他一些成本,刀片电池组成的电池包的成本也低于传统磷酸铁锂电池和三元锂电池。在新能源汽车补贴逐年退坡并将于2022年底彻底退出之际,低成本的电池对于汽车厂家非常有吸引力。

某主机厂技术中心负责人告诉EV世纪,正在与比亚迪接触了解刀片电池的情况。不过,该负责人表示,刀片电池在降低成本方面并没有此前预期的那么明显,由于能量密度不及三元锂,要实现更高续航,就需要搭载更多电池,综合来看降本并不显著。另外,由于刀片电池特殊的形状结构,他非常关注其制造工艺能否保证质量的一致性。

在刀片电池所有的优势中,安全性被认为是最突出的一点。随着三元锂电池的能量密度不断提升——从5系材料的140Wh/kg左右提升到8系材料的180-190Wh/kg——其安全性受到越来越严厉的审视,近期发生的几起电动汽车起火事故加剧了人们的担忧,也促使政府主管部门展开新一轮电动汽车安全检查。

  就正极材料本身的特性而言,磷酸铁锂的热稳定性优于三元材料,其放热启动温度高、放热慢、产热少、材料在分解过程中不释放氧气不易起火。

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  “在500℃的温度下,磷酸铁锂材料结构都非常稳定,但三元锂材料在200℃左右就会发生分解,且化学反应较剧烈,会释放氧分子,更容易引发热失控。”弗迪电池公司副总经理孙华军表示。

  在比亚迪此前进行的三元锂电池、传统块状磷酸铁锂电池和刀片电池的针刺测试中,三元锂电池几乎是在被钢针刺穿的一瞬间就猛烈的燃烧了起来,传统块状磷酸铁锂电池冒烟,但没有明火出现,而刀片电池没有冒烟,也没有起火。

三元锂电池针刺实验,可以看到针刺瞬间电池剧烈起火燃烧

刀片电池针刺实验,可以看到电池被刺穿后没有起火,也没有冒烟

6月4日,比亚迪在重庆璧山的弗迪电池工厂再次展示了三元锂电池和刀片电池的针刺测试,实验结果与其之前公布的无异。三元锂电池在针刺瞬间猛烈燃烧,电压快速下降至零,而针刺点的温度迅速升高至890℃。刀片电池被钢针刺穿后没有起火,也没有冒烟,电压缓慢下降,针刺点温度不到30

  围绕着刀片电池和三元锂电池的安全性,宁德时代和比亚迪此前已经进行了几轮交锋。宁德时代认为,电芯通过“滥用”测试并不意味着电池安全,而且,目前,国际上关于电池安全的主流认知已经从单体安全转向了系统安全。

  弗迪电池电芯产品经理何科峰则表示,单体安全与系统安全都非常重要,而且,单体安全是系统安全的基础。从很多电动汽车的事故分析结果来看,往往都是单体电芯的热失控引发整个电池系统出问题。

  值得注意的是,在最新发布的《电动汽车用动力蓄电池安全要求》国家强制标准中,针刺测试并未被纳入强制测试,仅作为电池单体热失控的触发条件。国标同时要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,以给乘客留出足够的逃生时间。

  李云飞表示,比亚迪也参与了该标准的制定过程,比亚迪提出的电池单体热失控后,电池不起火不爆炸的时间远远超出了5分钟,达到了20分钟。这意味着,比亚迪对其刀片电池的安全性能有更大的把握。

“我相信动力电池装机结构肯定会出现变化,不止比亚迪自身,比亚迪也会推动全行业装机结构的变化,而刀片电池会加速装机结构改变的进程。”李云飞说。

作者:史宝华
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