電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
在磷酸鐵鋰電池可能重回主流的討論聲中，比亞迪的刀片電池開辟了一個新的辯論場。
“搭載刀片電池的新能源汽車，將把‘自燃’這個詞，從新能源汽車的字典中徹底抹掉”，三月二十九日，比亞迪汽車董事長王傳福在刀片電池公布會上，高調地宣稱，“刀片電池將改變新能源汽車行業對三元鋰電池的依靠，使動力鋰電池技術路線回歸正道，并重新含義新能源汽車的安全標準。”
刀片電池并非是材料技術革命，而是通過“刀片式”的結構創新補齊磷酸鐵鋰電池能量密度較低的短板。比亞迪將自己研發的刀片電池稱之為“技術革命”，但一周多時間過去了，業內的討論仍在持續。
“嚴格來說，刀片式結構，也是可以和三元材料結合的。”一位專家指出。比亞迪選擇了更為穩定的磷酸鐵鋰來配合這種結構創新，以此實現能量密度的提升，達到更高的續航里程，但這是不是就說明三元鋰電池是一個錯誤的技術路線，動力鋰電池范疇對此持有眾多不同觀點。
“任何一項高新技術其實都是有門檻的，提到動力鋰電池單體安全性，不能說誰更容易實現就去用誰，而是要沖破難點。”寧德時代一位人士告訴經濟觀察報記者。而蜂巢能源總經理楊紅新則更筆直地表示，“我們認為，比亞迪的鐵鋰刀片可能并非主流車型的最佳處理辦法。”
“我覺得比亞迪這個選擇是對的，安全肯定是第一的，提升能量密度這件事應當在安全的前提下去進行。”我國北方車輛研究所動力鋰電池試驗室主任、國家863電動車重大專項動力鋰電池探測中心主任王子冬向經濟觀察報記者表示。
過去幾年，動力鋰電池技術路線從磷酸鐵鋰電池分明轉向能量密度更高的三元鋰電池。比亞迪認為，對動力鋰電池能量密度的攀比追求演化為不理性的競爭，最終讓乘用車在安全口碑上付出了代價。“刀片電池的公布，就是要‘糾偏’”，一直堅持磷酸鐵鋰電池路線的王傳福，顯然對三元鋰電池路線有很大意見，“磷酸鐵鋰電池天生安全性高，但能量密度相對較低，三元鋰電池能量密度高、天生熱穩定性差。”
倘若從戰略層面來看，比亞迪公布刀片電池的筆直原由可能并不僅僅是三元鋰電池的安全問題，而是為了重返“電池大王”之位。在電池業務上較為“關閉”的比亞迪，市占率早已被寧德時代趕超，從2018年開始，比亞迪就在嘗試開放電池給外部公司，而此次公布的全新產品，也是比亞迪電池業務努力反超的關鍵一步。
非主流的反攻
經過幾年的市場篩選后，動力鋰電池技術路線從多元發展，演進到如今聚集在磷酸鐵鋰和三元兩種路線。由于補貼對能量密度要求的提高，磷酸鐵鋰市場份額從2014年的82%逐步下降至2019年的32%。在2019年，三元鋰電池裝機量38GWh，同比上升24%，市場份額為62%。
公開信息顯示，三元鋰電池的能量密度已經沖破了300Wh/kg，而磷酸鐵鋰能量密度目前的沖破值僅接近200Wh/kg，折射到續航里程上差距可達上百公里。受限于能量密度的天花板，磷酸鐵鋰的使用范圍被迫縮小至對壽命要求更高、續航里程要求較低的商用車范疇，在純電乘用車范疇裝機量占比僅有4%，且緊要是中低端車型，而中高端乘用車范疇幾乎全部被三元鋰電池占據。就連推崇磷酸鐵鋰的比亞迪，也在2017年將部分產量轉向了三元鋰電池。
但比亞迪從未放棄對磷酸鐵鋰電池的再研發。新能源汽車國家監管平臺公布的數據顯示，2019年五月到七月的79起新能源汽車汽車安全事故（多為自燃）中，86%的事故車輛是三元鋰電池，7%的是磷酸鐵鋰電池。“由于沒法場景再現，多數電動車自燃事故的原由其實沒法弄清楚，不能絕對說兩種技術路線誰更安全，但著火的大部分是三元電池的。”王子冬說。
一方面是市場無法沖破，一方面是安全性問題突出，比亞迪刀片電池就是因此而來。刀片電池通過將電芯進行扁平化設計，以及節省傳統電池組的模組環節，實現體積能量密度比傳統鐵鋰電池提升了50%，官方稱達到了三元鋰電池的同等水平。這種電池將率先在漢EV上使用，這款將于今年六月上市的新車續航里程達600公里。
無模組的創新得到了業內認可。我國科學院院士、清華大學教授歐陽明高認為，除了安全性，比亞迪刀片電池結構創新使其體積能量密度和成本都具備較好的優點。“目前看來，這個可以說屬于顛覆式的創新，對行業會帶來非常大的影響，逼迫大家非得加快上無模組技術。”電池行業專家許山（化名）向經濟觀察報記者表示。執行上，“無模組”已漸成趨勢，此前寧德時代的CTP技術也是簡化模組結構，蜂巢能源表示也在“無模組”范疇進行了重點布局。
但比亞迪磷酸鐵鋰刀片電池是不是是將來主流仍沒有定論。“技術創新是一件好事，但技術路線的問題不是某家公司可以去制定的，而是市場去選擇。三元鋰電池和磷酸鐵鋰，適用于不同的客戶需求和場景，隨著新能源汽車市場蛋糕越來越大，對技術路線的包容也會越來越大。”寧德時代內部人士向經濟觀察報記者表示。
楊紅新則認為，比亞迪刀片電池只是一種結構和制造工藝的創新，本質上無法改變鐵鋰材料相對能量密度低的局限；此外，其認為刀片電池將電芯做長，雖然可以有效減少結構性零部件的使用，但不可否認在同等工藝水平下，電芯越長，其在加工過程中的對齊度、效率、良品率等都將受到影響，這些成本終歸還是要消費者買單。
重奪市場
刀片電池的推出可以看做是比亞迪在動力鋰電池市場反攻的“壓箱底功夫”。以電池起家的比亞迪在2008年就成為全球最大的充電電池供應商，但隨著寧德時代的崛起，這一地位在2017年失去。2016年，比亞迪動力鋰電池裝機量市占率為22.02%，寧德時代緊緊追隨，以21.72%位居第二。而2017年，寧德時代卻以28.97%的市占率一騎絕塵，遠遠把占比15.57%的比亞迪甩在身后。從那以后，寧德時代龍頭地位一致繼續至今。
也正是在2017年，王傳福對外界透露，將來比亞迪包括動力鋰電池在內的零部件將實施市場化；2019年比亞迪進一步表示，預計在2022年前后，把動力鋰電池業務整個分拆出去并獨立上市。在被寧德時代超越后，比亞迪動力鋰電池裝機量又迎來更多新挑戰：受特斯拉國產利好，松下和LG化學今年1-二月份首次進入動力鋰電池裝機量前十名。二月份，松下甚至超過比亞迪位居第二。
“刀片電池和無模組技術的出現，會增強磷酸鐵鋰路線的競爭力。”許山向經濟觀察報記者表示。中金研究二月份研報指出，受益于成本下降和競爭力提升，磷酸鐵鋰產業鏈底部時期已過，2020年有望迎來分明改善。公開信息顯示，2019年，包括江淮汽車、北汽新能源、奇瑞商用車等多家車企都推出了磷酸鐵鋰汽車，且一直采用三元鋰電池的特斯拉也表露了此意愿。
“短時間之內成本優點的話，可能會有乘用車采用比亞迪（磷酸鐵鋰）刀片電池，但是從長期來看的話，我認為乘用車還是會用三元電池。”伊維經濟研究院研究部總經理吳輝向經濟觀察報記者表示。賽迪顧問汽車產業研究中心高級咨詢師王維也認為，消費者對磷酸鐵鋰固有的低續航認知并不一定能扭轉，倘若今年B端市場沒有恢復，磷酸鐵鋰在乘用車范疇會新增，但增量會很有限，2021年新增可能會分明些，但也要看公司宣傳是不是到位。
此外，日前國務院會議確定的將新能源汽車購置補貼延長兩年的信息，也給動力鋰電池的技術路線帶來更多不確定性。業內認為，磷酸鐵鋰的回暖有一部分原由就是補貼此前計劃在2020年退出，這致使業內更加重視安全性和成本效應。如今補貼延續兩年，伊維經濟研究院認為，補貼大概率還是會支持高續航、高能量密度的產品，三元和鐵鋰的PK還得持續進行，不排除這兩年三元的成本和安全性也實現提升的可能性。不過，目前下一步的補貼政策尚未正式公布。
比亞迪的壓力
刀片電池關系到比亞迪在動力鋰電池范疇的市場地位，一直自我含義為新能源汽車的領導者角色的比亞迪，今朝正面對著嚴峻挑戰。隨著和寶馬汽車綁定，寧德時代逐步聲名鵲起，其產品開始出今朝越來越多的外資品牌的產品上，但比亞迪除了和奔馳合作的騰勢、以及將來和豐田合作的產品外，仿佛還沒有更多沖破，而這導致比亞迪技術領先的地位出現動搖。
從財報來看，盡管公司過去幾年新能源汽車銷量和占比呈上升態勢，但比亞迪還是出現了增收不增利的情況。2019年，受新能源汽車補貼退坡的影響，比亞迪凈利潤為16.12億元，同比下降42%。比亞迪要尋找到新的利潤來源，而拆分電池業務、零部件獨立被認為是實現這一目標的關鍵措施。2019年五月五日，弗迪電池有限公司正式成立，這是比亞迪電池單飛的標志。此次公布的刀片電池正是弗迪的首款產品，產自其重慶廠。
“弗迪將改變我國汽車工業在全球新能源浪潮中的角色和分工。”王傳福的一席話反映了比亞迪對弗迪抱有的期望。除了使用于漢EV，比亞迪還就刀片電池的外供積極洽談訂單。“今天，幾乎你能想到的所有汽車品牌，都在和我們探討刀片電池技術合作的辦法”，比亞迪副總裁、弗迪電池有限公司董事長何龍在公布會現場表示，但這一說法目前尚未得到其他車企的確認。
最終合作達成的情況仍舊很難預測，一些車企也表達了心中的疑問。“比亞迪的市場化也不是剛開始說，但感覺動靜不大。今朝很多車企都和他們接觸了嗎？”一位整車企內部人士向經濟觀察報記者反問道。公開信息顯示，除了2018年和長安簽訂電池合資合作框架協議之外，比亞迪過去幾年還和北汽新能源、長城汽車有過接觸，但目前外供量仍舊很低；去年，比亞迪和豐田的合作正在推進中，但目前還沒有對外公布量產節點。“我們有自己的蜂窩電池，更厲害。”江淮新能源內部人士告訴記者。
除了電池技術方面的因素之外，業內認為，其他車企和比亞迪合作或也擔憂同業競爭的問題。“倘若比亞斯僅是成立一個子公司來做電池，我覺得很難會有大量的車企跟它合作，畢竟還是比亞迪的公司。倘若獨立出來，吸引大量的外部投資者進來，（大量的合作）是有可能的。”吳輝向經濟觀察報記者表示。
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