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王傳福扔下“原子彈”將炸飛幾千億動力電池產(chǎn)業(yè)投資

瀏覽次數(shù)：19381 時間：2020-04-06 10:03:16

“電池大王”王傳福發(fā)誓要奪回曾經(jīng)的桂冠。

這樣的時刻終于來臨了。

2020年3月29日，中國深圳，盡管新冠肺炎疫情肆虐全球，然而，王傳福所帶領(lǐng)的比亞迪依然吸引了廣泛的關(guān)注。

這一天，傳說已久的比亞迪“刀片電池”正式對外發(fā)布，這款戰(zhàn)略性的產(chǎn)品，將承擔(dān)著比亞迪顛覆全球動力電池產(chǎn)業(yè)格局的使命。

在發(fā)布會上，王傳福毫不客氣地指出，新能源乘用車產(chǎn)業(yè)，此前秉承的三元鋰電池技術(shù)路線走偏了，盲目追求高能量密度的三元鋰電池是電動車不斷發(fā)生自燃的“罪魁禍?zhǔn)住保履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)要想獲得大規(guī)模的發(fā)展，必須要解決安全問題。

現(xiàn)在，是時候“糾偏”了。

這句看起來輕描淡寫的“糾偏”，蘊藏著血雨腥風(fēng)。

從2016年起，全球新能源乘用車技術(shù)路線轉(zhuǎn)向三元鋰電池，到2020年底，將會有數(shù)百GWh的三元鋰電池產(chǎn)能建成投產(chǎn)。此外，加上上游的氫氧化鋰、鈷、鎳、正極等企業(yè)，下游的整車制造企業(yè)，在這里所傾瀉的投資數(shù)以幾千億元計。

比亞迪刀片電池如果獲得成功，將會一舉逆轉(zhuǎn)全球動力電池的產(chǎn)業(yè)格局，帶來兩大顛覆性的改變：動力電池的材料化學(xué)體系，將會從三元811為主轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰為主；動力電池的制程工藝，將會從卷繞工藝徹底轉(zhuǎn)向疊片工藝。

這將會讓整個三元動力電池體系的投資，陷入巨大的被動。

對于整個電動車產(chǎn)業(yè)而言，上游如此激烈的腥風(fēng)血雨般的競爭，無疑將會促進(jìn)整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，消費者也將可以獲得更多實際的利益。

致命一擊

蓄勢待發(fā)的王傳福沒有任何客氣，直接放出“絕殺”，一舉掀開了三元鋰電池自燃問題的蓋子。

這是三元鋰電池體系的致命缺陷。

三元鋰電池，盡管在能量密度，續(xù)航里程中擁有絕對的優(yōu)勢，但其致命的缺點就是結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，與此前的磷酸鐵鋰體系相比，更易于發(fā)生熱失控。

自燃問題，是電動車產(chǎn)業(yè)的“潘多拉魔盒”。在此之前，由于沒有絕對靠譜的解決方案，在很多著名的品牌發(fā)生自燃甚至是爆燃之時，產(chǎn)業(yè)都保持了沉默。

對于很多早期的先鋒消費者而言，盡管知道自燃是一個極端情況下的概率問題，但心中始終會懸著一塊石頭。

現(xiàn)在，王傳福直接引爆了電動車自燃這個“大炸彈”。

“針刺試驗”，是一個拗口的專業(yè)術(shù)語。但是，在接下來很長的一段時間內(nèi)，這個詞將會成為三元鋰電體系的噩夢。

對于動力電池的消費者而言，這個聽起來非常陌生的名詞，作用卻甚為關(guān)鍵，主要用于衡量一款動力電池在極端情況下是否會發(fā)生自燃。

比亞迪和深圳電視臺，攜手把這個專業(yè)的試驗推向了普通的電動車消費者，并將會植入在他們的心智深處，在將來很多個時刻，會持續(xù)地影響全球智能電動車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在播出的試驗中，三元鋰電池、磷酸鐵鋰塊狀電池以及比亞迪的刀片電池，被漸次擺上試驗臺架，一枚直徑為5mm的鋼針，在機械臂的驅(qū)動下，縱向貫穿三款動力電池，人們將會看到令人震撼的一幕。

三元鋰電池，在被鋼針貫穿之后的幾秒鐘之內(nèi)就發(fā)生了“爆炸”，并引發(fā)了熊熊火焰，動力電池泄壓閥開啟，活性物噴射而出，放在電池殼體上的雞蛋被炸飛。

盡管所有人都明白，這是極端狀況，但這樣的場面還是不可避免地會讓人產(chǎn)生聯(lián)想，讓不少電動車擁有者的那顆小心臟不由自主地提了起來。

磷酸鐵鋰塊狀電池，在被鋼針貫穿的情況下情況好了很多，盡管發(fā)生了冒煙，電池殼體里的活性物質(zhì)快速膨脹，活性物頂開泄壓閥噴射而出，但沒有出現(xiàn)明火，表面溫度在200-400℃，電池表面的雞蛋被烤焦。

比亞迪刀片電池，在被鋼針貫穿的情況下，沒有明火，無煙，表面溫度未出現(xiàn)顯著上升，放在殼體上的雞蛋蛋清甚至沒有凝固。

鑒于雞蛋蛋清的凝固溫度為60℃，據(jù)此可以證明比亞迪刀片電池在被鋼針貫穿并發(fā)生內(nèi)短路的情況下，不但沒有出現(xiàn)自燃，甚至于表面溫度都沒有超過60℃。

比亞迪刀片電池毫無懸念地通過了針刺試驗，而三元鋰電池也毫無懸念地在被鋼針貫穿之后的幾秒鐘內(nèi)發(fā)生了爆燃。

當(dāng)然了，對于三元811體系而言，要想在短期之內(nèi)通過“針刺試驗”，幾乎是mission impossible。

通常情況下，現(xiàn)階段三元811的熱失控溫度為205℃—210℃，為了改進(jìn)安全性和提升熱失控溫度，動力電池產(chǎn)業(yè)界提出了著名的“四元電池”（后簡稱NCMA）解決方案，即在三元811的正極材料中添加鋁原子來改善化學(xué)特性。

大眾汽車集團(tuán)的三元811，走的就是NCMA路線，通用和LG合資的動力電池，也將是NCMA路線，國內(nèi)的蜂巢能源科技也在做NCMA，相信寧德時代也會跟進(jìn)這個技術(shù)路線。

經(jīng)過改良的NCMA電池，可以把熱失控溫度提升到230℃，達(dá)到三元622電池的水平。

但是，磷酸鐵鋰的熱失控溫度在500℃以上，這是根本性的區(qū)別。

此外，磷酸鐵鋰（LiFePO4），由于分子式結(jié)構(gòu)中的氧原子被牢牢地鎖在磷酸根中，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，只有在溫度達(dá)到900℃的時候，磷酸根的化學(xué)鍵才會斷裂，釋放出氧原子。

在意味著在溫度達(dá)到900℃之前，磷酸鐵鋰不會放出氧原子助燃，所以釋放的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于三元811，不易引發(fā)熱失控。

中國科學(xué)院院士、中國電動車百人執(zhí)行副理事長歐陽明高在現(xiàn)場連線中指出，比亞迪刀片電池之所以在“針刺試驗”中表現(xiàn)優(yōu)秀，主要原因有二：

其一，因為刀片電池尺寸非常大，相對于普通磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，回路之間距離更遠(yuǎn)，所以產(chǎn)生熱量的速度較慢。

其二，因為刀片電池的散熱面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他電池，可以延緩溫度快速升高。

更穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)、刀片狀產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和特殊設(shè)計是刀片電池解決自燃問題的底層邏輯。

通過刀片電池，比亞迪樹立了一個新的產(chǎn)業(yè)安全標(biāo)桿，并將通過這一點不斷地讓三元鋰電體系感到痛苦。

在這樣的背景下，顯而易見的是，在以后電動車的終端消費場景中，所有搭載了刀片電池電動車的銷售顧問，將會抨擊搭載三元鋰電池競品的自燃問題。

在接下來比較長的一段時間內(nèi)，絕大多數(shù)購買電動車的消費者將會被普及到動力電池“熱失控”溫度這個概念。

在購買中，很多消費者甚至于會提出這樣的一個問題：“這款電動車所選用的動力電池，是否通過了針刺試驗？”

對于三元鋰電池體系的動力電池制造商而言，上述問題會讓他們下游的電動車制造商備受困擾。

這些搭載三元體系動力電池的制造商，將不得不花費更多的時間來解釋，他們的Pack設(shè)計是多么的NB，BMS系統(tǒng)是多么的智能，只要檢測到一點動力電池溫度的升高，就可以采取一系列的安全措施。

他們還會補充一句，我們的智能Pack系統(tǒng)相當(dāng)于“主動安全系統(tǒng)”，而那個熱失控溫度，僅僅是一個“被動安全系統(tǒng)”。

當(dāng)消費者再度追問，那你們的電池Pack能夠通過“被動安全”的“針刺試驗”嗎？

談話就不能繼續(xù)下去了。

在此之前，三元鋰電池的制造商以及下游的電動汽車制造商可以說，磷酸鐵鋰的能量密度不行。

再祭出一個直擊靈魂的問題：“你愿意購買一款續(xù)航里程只有300多公里的電動車，還是愿意購買一款續(xù)航里程超過500公里，且電池系統(tǒng)擁有‘主動安全’保障的電動車？“

消費者別無選擇，因為他不能把一輛續(xù)航里程只有300多公里的電動車開回家。

現(xiàn)在情況發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，王傳福說，搭載比亞迪“刀片電池”的電動車，不僅幫助這個產(chǎn)業(yè)消滅了自燃的風(fēng)險，續(xù)航里程還可以超過600公里。

也許，他的銷售顧問還會補上一刀：“你確信要把一輛存在‘爆燃’風(fēng)險的電動車開回家？”

答案不言自明。

消費終端的壓力，將會傳遞給電動車制造商，并瞬間抵達(dá)動力電池制造商。

對于三元鋰電池體系的企業(yè)，這不是一個尷尬的時刻，事實上，這是一個致命的時刻。

直面靈魂拷問的企業(yè)，包括全球幾乎所有的動力電池制造巨頭，如寧德時代、松下、LG化學(xué)、三星SDI、SKI……

此外，很多自建動力電池產(chǎn)能的汽車制造商，也將不得不重新評估形勢的發(fā)展，是不是要調(diào)整投資策略？

這些企業(yè)包括：

大眾汽車集團(tuán)與Northvolt的合資工廠，這個在德國下薩克森州薩爾茨吉特的動力電池工廠，預(yù)計產(chǎn)能達(dá)24GWh，投資將會在20億歐元左右。

PSA和道達(dá)爾兩個合資工廠，一個位于法國上法蘭西大區(qū)，一個位于德國凱澤斯勞滕，每個工廠的滿負(fù)荷產(chǎn)能為32GWh，總投資將達(dá)50億歐元。

通用汽車與LG化學(xué)的合資工廠，位于俄亥俄州的Lordstown，產(chǎn)能將達(dá)到30GWh，投資為23億美元。

此外，鎳、鈷等資源生產(chǎn)商，三元體系的正極材料生產(chǎn)商恐怕都需要祈禱。

組合拳

也許有人會問：難道寧德時代們不可以快速轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰，化解王傳福發(fā)動的攻勢嗎？

很難，因為王傳福的攻勢不是一記“絕殺”，而是一套“組合拳”。

這套組合拳攻勢，除了化學(xué)材料體系的更迭、動力電池成組方式的革命之外，還包括：

1.商業(yè)模式的全面轉(zhuǎn)型。

2.新產(chǎn)品：刀片電池是一款全新的車規(guī)級動力電池。

3.制程工藝、制造設(shè)備的顛覆。

4.專利布局。

5.龐大的產(chǎn)能儲備。

上述的布局中，很多的環(huán)節(jié)，除了資金投資之外，還有很長的時間門檻，且很多環(huán)節(jié)不能并行推進(jìn)。

在這次發(fā)布會上，弗迪電池有限公司正式被推到前臺。

這家公司就是比亞迪動力電池業(yè)務(wù)的核心主體。

此前，我們看到了長安、奧迪等公司欲參與投資比亞迪電池的身影，相信會有更多的傳統(tǒng)汽車巨頭，可望成為這家公司的戰(zhàn)略投資者并鎖定供應(yīng)關(guān)系。

何龍，比亞迪負(fù)責(zé)電池業(yè)務(wù)的副總裁，首次以弗迪電池有限公司董事長的身份公開對外亮相。

在發(fā)布會上，何龍宣布，比亞迪已經(jīng)擁有了全球最大的磷酸鐵鋰動力電池產(chǎn)能。

弗迪電池有限公司的第一個刀片電池樣板工廠位于重慶璧山，投資達(dá)100億元，產(chǎn)能達(dá)20GWh，這個工廠在經(jīng)過了一年多時間的建設(shè)之后，已經(jīng)進(jìn)入SOP狀態(tài)。

刀片電池，將會成為比亞迪數(shù)字化供應(yīng)鏈全面開放外供的“急先鋒”。

何龍稱，所有你能想象得到的汽車品牌，都在和弗迪探討基于刀片電池的合作方案，相信很快大家就可以聽到和看到更多精彩的消息。

此外，在產(chǎn)能儲備上，王傳福已經(jīng)布下了多顆棋子。

除重慶璧山工廠之外，比亞迪在長沙有20GWh產(chǎn)能規(guī)劃，在西安有30GWh的產(chǎn)能規(guī)劃。這些產(chǎn)能規(guī)劃，在需要的時候可以用可控的方式上量，快速收割市場。

這些產(chǎn)能如果全部達(dá)產(chǎn)之后，將可以覆蓋現(xiàn)階段中國大多數(shù)新能源汽車的動力電池供應(yīng)。

刀片電池作為一個產(chǎn)品本身，是另一個難以被快速突破的門檻。

比亞迪刀片電池最顯著的特點，就是自身的長度達(dá)960mm，甚至根據(jù)需求，長度可以從600mm變換到2000mm。

這樣的結(jié)構(gòu)，使得可以將這些超長的“刀片”橫過來，沿著汽車底盤軸距的方向疊在一起，形成了一個堅固的動力電池Pack。

正是這種大長度的刀片狀形狀，才能夠去掉模組，將電芯直接疊在一起組成電池包，從而將體積比能量大幅度提升50%，即原來磷酸鐵鋰塊狀電池Pack的體積利用率為40%，而比亞迪刀片電池Pack的體積利用率提升到了60%。

然而，長度將近1000mm的大電芯，對制造而言是一個瘋狂的事情，這對設(shè)備、工藝的挑戰(zhàn)是巨大的。

一款全新的車用動力電池的研發(fā)，除了材料體系的迭代之外，需要經(jīng)過A樣、B樣、C樣、D樣等多個復(fù)雜環(huán)節(jié)。

在研發(fā)中，需要確保產(chǎn)品達(dá)到此前計劃的參數(shù)和性能，比如能量密度、循環(huán)特性、溫寬、充放電倍率。

在性能研發(fā)完成之后，隨后需要進(jìn)入驗證環(huán)節(jié)。

在這些環(huán)節(jié)中，甚至?xí)度霐?shù)千臺設(shè)備來對這些樣品進(jìn)行循環(huán)測試，模擬各種工況、溫度和環(huán)境，夜以繼日地進(jìn)行測試、反饋和調(diào)整。

請注意了，哪怕這些樣品完成上述測試之后，依然需要放到車?yán)锩?，在實地環(huán)境進(jìn)行夜以繼日地路試。

如果確信電芯產(chǎn)品的研發(fā)成功在望，將會進(jìn)入到下面的一系列極具挑戰(zhàn)的研發(fā)環(huán)節(jié)，即進(jìn)行制程研發(fā)、工藝開發(fā)、產(chǎn)能建設(shè)、生產(chǎn)調(diào)試、SOP、爬產(chǎn)……

一款動力電池產(chǎn)品的研發(fā)和量產(chǎn)，請做好2年的準(zhǔn)備。

比亞迪刀片電池背后，另外一個革命性的突破，就是采用疊片工藝，而且是大電芯疊片工藝，高速疊片技術(shù)。

這幾乎又是一個難以逾越的門檻。

事實上，大尺寸的刀片電芯，只能采取疊片工藝進(jìn)行生產(chǎn)，而大尺寸高速疊片技術(shù)，對于所有動力電池制造商而言，又是難上加難。

這樣的制程，在短時間之內(nèi)是沒有可能被突破的，涉及的工作太多了，包括高速大尺寸可調(diào)的疊片機、分切設(shè)備和疊片工藝等很難突破的門檻。

截止目前，寧德時代們采用的制造工藝依然卷繞為主。

卷繞的優(yōu)勢是，制造設(shè)備和工藝均比較成熟，穩(wěn)定，產(chǎn)能高和良率可控。

但是，卷繞的問題一目了然，無法制造大電芯和長電芯，寧德時代目前制造的最大的電芯，長度為220mm的樣子。

此外卷繞工藝做出來的電芯在內(nèi)阻、內(nèi)部溫度一致性、內(nèi)部應(yīng)力等方面，都無法與疊片工藝匹敵。

在國內(nèi)，蜂巢能源科技也采用了疊片的技術(shù)，但他們的最大電芯尺寸最高可以沖刺到400mm，現(xiàn)階段制造的最大長度還是220mm。

為何做大電芯難度會這么大呢？這會涉及到輥壓、分切、疊片機的制造精度誤差問題。比如分切的刀片，長度要達(dá)到2000mm的時候，它的誤差率將會大大高于刀片長度只有400mm的，這在高速運作的流水線中，對效率和良率會帶來致命的挑戰(zhàn)。

這也是為何LG化學(xué)的波蘭工廠，將引入高速寬幅涂布機之后，就造成了良率的大幅下滑，不得不停產(chǎn)返修，造成了奧迪e-tron、捷豹I-Pace等工廠的停產(chǎn)。

動力電池制造產(chǎn)業(yè)和芯片制造產(chǎn)業(yè)非常像，在這個領(lǐng)域，6西格瑪?shù)馁|(zhì)量要求是基本門檻。

動力電池需要在微米級的精度上進(jìn)行高速的作業(yè)，其制造環(huán)境，對粉塵、水蒸氣、溫度，有著極其嚴(yán)苛的要求，任何顆粒物或者毛刺的出現(xiàn)，都將會對動力電池在10年的生命周期中造成致命的質(zhì)量瑕疵。

在這樣的環(huán)境下進(jìn)行制造，對設(shè)備精度和制造工藝的要求是極高的。

以寧德時代為例，如果想將卷繞工藝切換為疊片工藝，轉(zhuǎn)產(chǎn)刀片電池，將會發(fā)生什么？

這里會帶來的問題包括：

1.高速疊片機問題。

大家如果知道芯片制造中的光刻機，就知道這些高精密制造的設(shè)備，在尋找供應(yīng)商方面會是一個巨大的問題。

在此之前，國內(nèi)公開采用疊片技術(shù)的只有蜂巢能源科技，他們遇到的挑戰(zhàn)正是高速疊片機，當(dāng)前還在逐步的解決之中。

縱向一體化的比亞迪顯然控制了高速疊片機這樣的制造設(shè)備。

2.恐怖的產(chǎn)能改造。

哪怕寧德時代們經(jīng)過一段時間，突破了高速疊片機以及分切設(shè)備的研發(fā)和供應(yīng)問題，還將會涉及到龐大的產(chǎn)能改造問題。

首先，疊片機和分切設(shè)備的更換，將會讓寧德時代額外支出一筆高額的設(shè)備購置成本，大概會占到整體設(shè)備費用的25%。

比亞迪重慶璧山工廠1GWh的產(chǎn)能建設(shè)成本為5億元。

使用卷繞工藝的寧德時代，轉(zhuǎn)向疊片工藝時，其成本和比亞迪相比，將會只高不低。

到2020年底，寧德時代動力電池的總體產(chǎn)能將達(dá)到100GWh，可感受一下這個產(chǎn)能改造的成本，估計會在100億-150億元之間。

即使不考慮改造成本，將卷繞工藝切換到疊片工藝，工程改造的時間也將會非常嚇人。

此前，寧德時代把三元622的產(chǎn)能升級為三元811的產(chǎn)能，因為只涉及材料體系的變化，制造設(shè)備幾乎不用動，環(huán)境和工藝上做一些調(diào)整，大概一個月時間就夠。

但是，卷繞設(shè)備和疊片設(shè)備完全不一樣，占地面積也不一樣。這樣的改造，涉及到廠房的重新改造，生產(chǎn)線的重新安裝，是要大興土木的。

這樣的工作，如果能夠在6個月之內(nèi)完成，恐怕都是一個奇跡。

3.工藝挑戰(zhàn)。

疊片工藝和卷繞工藝，是兩種完全不一樣的工藝，機器設(shè)備到位之后，與對應(yīng)的工藝進(jìn)行磨合，也需要很長的時間。

動力電池的生產(chǎn)線，是一條流水線，由很多設(shè)備組成，這些設(shè)備需要負(fù)責(zé)勻漿、涂布、輥壓、分切、疊片、裝配、封裝、注液、化成、老化、分容、質(zhì)檢等一系列流程。

流水線生產(chǎn)要求確保每一個環(huán)節(jié)的操作時間是相同的，且不能出現(xiàn)任何質(zhì)量上的瑕疵，任何一個工藝出現(xiàn)問題都將會促使整條線的停機。

這就需要把所有的機器根據(jù)自己的工藝融入到整個生產(chǎn)流程，與每一個工位的工序配合起來，一條全自動化的生產(chǎn)線，幾百個工序，在時間上需要嚴(yán)絲合縫地匹配起來，按照相同的節(jié)拍工作，且在精度上達(dá)到極高的標(biāo)準(zhǔn)，絕不是容易的事情。

一條高效的產(chǎn)線最后要達(dá)到成為“一個人”的這種狀態(tài)。

在國內(nèi)，此前不少動力電池制造商，購買了設(shè)備之后但難以完成產(chǎn)線的調(diào)試，并不是什么新鮮的事情。

當(dāng)然了，上述假設(shè)需要有一個前提，就是“寧德時代版”刀片電池的產(chǎn)品研發(fā)和工藝研發(fā)已經(jīng)搞定了。

鑒于上述種種原因，對于三元體系的動力電池制造商而言，跟進(jìn)磷酸鐵鋰刀片電池，在短期之內(nèi)并不是一個靠譜的可選項。

王傳福憋了兩年的大招，不是那么容易攻破的。

三元的黑暗時光

大量的汽車品牌已經(jīng)涌向了比亞迪，據(jù)王傳福透露，第一款搭載了刀片電池的車型——比亞迪漢將會在2020年6月份上市。

對于三元鋰電體系的企業(yè)而言，系統(tǒng)性的威脅迫在眉睫。

對于三元鋰電體系的動力電池制造商而言，注定將迎來一段“黑暗的時光”。

撲面而來的問題包括：

1.如何破解最尖銳的問題，即“針刺試驗”。

目前看起來，三元體系解決針刺試驗的可能性非常低，但無論如此，NCMA幾乎已是必然的選擇。

這個工作，可以將三元811的熱失控溫度提升到230℃，達(dá)到此前三元622的水平，這將會在一定程度上緩解消費者的“恐慌”。

然而，這并不足以解決“針刺試驗”的問題。

此外，比亞迪以及蜂巢所主導(dǎo)疊片工藝，是另外一個不得不加以考慮的方向，而刀片電池這種產(chǎn)品，也值得模仿。

在工藝和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行迭代，也可以在一定程度上降低熱失控的概率。

事實上，動力電池裝配工藝從卷繞向疊片演進(jìn)，幾乎已經(jīng)取得了共識。但是，如前所述，由于工藝上的改造涉及的方面太多，不是一時半會可以解決掉的問題。

明智的選擇只能是在新增的產(chǎn)能上，考慮往這個方面演進(jìn)。目前得到的消息是，三星SDI的新增產(chǎn)能將會以疊片工藝為主。

但是，這些新增疊片的產(chǎn)能，是用于方形硬殼三元電池，還是用于生產(chǎn)刀片三元電池，也是一個令人痛苦的決定。

目前看來，只能是疊片方形硬殼，因為還沒有合格的刀片產(chǎn)品。但是，如果未來要轉(zhuǎn)向刀片三元電池時，還會涉及到產(chǎn)能的改造。

刀片電池，無論是成組效率還是散熱效率，相對于方形硬殼都有巨大的優(yōu)勢，這是一個不得不考慮跟進(jìn)的產(chǎn)品形態(tài)。

尷尬的是，比亞迪已經(jīng)在這里布下了重重的專利門檻。

但是，我們并不知道，NCMA的三元811，結(jié)合疊片工藝和刀片結(jié)構(gòu)，能否通過針刺試驗？

2.如何解決三元體系貴金屬供應(yīng)以及相應(yīng)的正極材料成本居高不下的問題。

和磷酸鐵鋰相比，三元鋰電體系的另外一個痛點是稀有金屬。

所謂三元811，即鎳鈷錳酸鋰這個化合物中，鎳：鈷：錳的比例為8：1：1。在正極的元素構(gòu)成中，鈷屬于極度稀缺金屬，鎳在中國也不多。

以鈷礦為例，剛果金占據(jù)全球50%以上的探明儲量，其中嘉能可一家公司，就控制了全球30%以上的鈷貿(mào)易量。

這樣的格局就導(dǎo)致了電解鈷在2018年4月，一度飆升到了69萬元一噸，盡管在高鎳和無鈷技術(shù)路線的恐嚇之下，逐步回到了28萬元一噸，但價格依然很嚇人。

鎳也是一個麻煩。印尼一個國家，就占據(jù)了全球鎳產(chǎn)量的30%，印尼禁止紅土鎳礦出口，將會沖擊到動力電池的上游安全。

所以，我們就可以理解豐田章男在2019年6月17日，宣布將在印尼投資20億美元建設(shè)30萬輛電動車的產(chǎn)能。

關(guān)于鎳礦，還有一個令人擔(dān)憂的是，不銹鋼生產(chǎn)商掌控了主要的鎳礦資源。目前，全球85%的鎳金屬，用于制造不銹鋼。

這些金屬供應(yīng)的問題，除了供應(yīng)安全存在挑戰(zhàn)之外，還使得三元811體系的正極價格是磷酸鐵鋰體系的3倍以上。

這樣的窘境無助于未來電動車與燃油車的平價。

3.如何解決循環(huán)壽命問題？

三元811體系與磷酸鐵鋰相比，還有一個顯著的弊端就是循環(huán)壽命。

比亞迪刀片電池，可循環(huán)充放電3000次，車輛電池生命周期總里程達(dá)120萬公里，而三元811體系，循環(huán)充放電次數(shù)，一般在1000次的樣子，整個生命周期的行駛里程約為40萬公里。

對于無人駕駛汽車而言，加入三元811的度電成本與磷酸鐵鋰持平，從整個生命周期的成本來看，三元811的成本是磷酸鐵鋰的3倍。

這是為何特斯拉也要發(fā)展磷酸鐵鋰動力電池核心原因。

對于儲能、商用車、出租車而言，道理是一樣的。

這也導(dǎo)致了三元鋰電池?zé)o法在上述領(lǐng)域與磷酸鐵鋰進(jìn)行競爭。

4.如何繼續(xù)擴大電動車?yán)m(xù)航里程，發(fā)揮核心優(yōu)勢打擊刀片電池體系。

三元811體系，最大的優(yōu)勢就是能量密度，這使得搭載三元體系電動車的續(xù)航里程一直有比較明顯的優(yōu)勢。

但是，當(dāng)比亞迪刀片電池把磷酸鐵鋰體系的續(xù)航里程提升到600公里之后，三元811體系在續(xù)航里程中領(lǐng)先的優(yōu)勢就不再明顯。

在這之后，三元鋰電體系要想在續(xù)航上獲得領(lǐng)先的代價也越來越高，尤其是，當(dāng)續(xù)航里程超過500公里之后，后面增加的續(xù)航里程的邊際效應(yīng)開始遞減。

此外，比亞迪的刀片電池，其體積比能量密度和質(zhì)量比能量密度，也還有優(yōu)化的空間。隨著時間的推移，將可望推出覆蓋更大續(xù)航里程的車型。

刀片電池每進(jìn)入一個新的更長續(xù)航里程的細(xì)分市場，就意味著三元811體系將會丟失一部分市場。

盡管如此，三元811體系依然需要持續(xù)提升能量密度，以在續(xù)航里程上保持優(yōu)勢。比如，能否突破800公里，甚至更高？

這將會使得他們在高端車型上保持競爭力。

此外，高能量密度的三元體系，在一些對質(zhì)量非常敏感的領(lǐng)域，擁有巨大的競爭優(yōu)勢，比如飛行汽車、電動飛機等。

當(dāng)然了，這些還為時尚早。

三元鋰電體系的美好時代，只能寄希望于未來的固態(tài)鋰電池了。

對于整個三元鋰電池體系而言，接下來不短的一段時間里，將會是非常艱難的一段時光。

尾聲

動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是一個不斷提升能量密度、安全性、循環(huán)壽命、工作溫度范圍、充放電倍率和降低價格的過程。

上述這些因素，在電動車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不同階段，會漸次成為主要矛盾。

2015年之前，中國的新能源汽車發(fā)展處于早期，核心應(yīng)用為商用，安全性和循環(huán)壽命被放在了第一位，比亞迪主導(dǎo)的磷酸鐵鋰技術(shù)路線占據(jù)主導(dǎo)地位，也造就了那個時代比亞迪動力電池的老大地位。

2016年到2020年3月，中國的新能源汽車開始進(jìn)入家庭，于是續(xù)航里程日趨變得重要，在安全性有一定保障的前提下，高能量密度的三元鋰電體系技術(shù)路線占據(jù)主流。

在這個階段，寧德時代快速轉(zhuǎn)向三元鋰電體系，在轉(zhuǎn)型中快速崛起，成為全球動力電池出貨量冠軍。

與此同時，松下、LG化學(xué)、三星SDI也享受到了這波紅利。

2020年到2025年，全球汽車工業(yè)開始高速向智能電動化轉(zhuǎn)型，電動車即將進(jìn)入大規(guī)模普及階段。

在這個階段，除續(xù)航里程之外，安全性問題將日益凸顯。因為當(dāng)保有量基盤大了之后，電動車出事故的絕對數(shù)量將會大幅度增加。

在這個時候，開創(chuàng)刀片電池和“制程時代”的比亞迪，可望在這一波機會中成為贏家，而三元鋰電體系將會進(jìn)入一個困難的時期。

比亞迪刀片電池的崛起，更多的是高速疊片工藝和大電芯制程的勝利。

具備高速疊片和大電芯制程能力并解決了磷酸鐵鋰電池續(xù)航里程問題的制造商，才會笑到最后。

在這個階段，化學(xué)體系發(fā)揮的作用，退居次要矛盾，制程成為主要矛盾，動力電池產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入“制程時代”。

比亞迪刀片電池的發(fā)布，無疑將會加速百年汽車產(chǎn)業(yè)以更快的速度轉(zhuǎn)向智能電動時代。

對于電動車制造商而言，他們可以選擇購買比亞迪的刀片電池。

對于像寧德時代、LG化學(xué)、泰星能源等動力電池巨頭而言，當(dāng)行業(yè)上的競爭對手樹立了新的安全標(biāo)準(zhǔn)之后，除了跟進(jìn)別無選擇。

他們需要想盡一切辦法解決安全問題，尤其是“針刺試驗”的問題。

在接下來的一段時間之內(nèi)，激烈的競爭將促使動力電池變得更加安全，讓電動車變得更加安全。

與此同時，OEMs有了更多的選擇之后，在價格的談判上也將會處于更加有利的地位，在供應(yīng)安全上也將會有所改善。

對于電動車產(chǎn)業(yè)而言，這是一個好消息，對于消費者而言這是一個好消息。

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