最近一根鋼針攪動了動力電池江湖。

2020年3月份之前，動力電池針刺測試只停留在紙面，大部分人很難見到這一的場景。

但是5月以來，人們可以頻繁看到比亞迪、寧德時代和網(wǎng)友針刺電池的測試。甚至引發(fā)了比亞迪、寧德時代的“口水戰(zhàn)”。

人們關(guān)注針刺測試，因?yàn)槠湓谝欢ǔ潭壬蠙z測了電芯的安全性。而動力電池的安全，牽動了新能源汽車業(yè)內(nèi)及消費(fèi)者的神經(jīng)。

到底針刺測試和電池安全是怎樣的關(guān)系？要如何認(rèn)識針刺測試？這次針刺測試之爭背后，真正較勁的力量是什么？

為此，《電動汽車觀察家》訪問了直播針刺測試實(shí)驗(yàn)的引發(fā)輿論升級的網(wǎng)友“小魚鋰電”、業(yè)內(nèi)專家，第三方測試機(jī)構(gòu)，完整還原比亞迪、寧德時代之爭的前因后果，并試圖解讀三方“口水戰(zhàn)”背后的利益糾葛。

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從一次標(biāo)榜安全的廣告，

演變?yōu)楸葘幹疇?/strong>

故事還要從比亞迪刀片電池發(fā)布會說起。

（1）比亞迪出招針刺試驗(yàn)

今年3月29日比亞迪發(fā)布了磷酸鐵鋰刀片電池，為了強(qiáng)調(diào)鐵電池的安全性，比亞迪第一次祭出電池的針刺測試。

發(fā)布會上，比亞迪董事長王傳福強(qiáng)調(diào)了路線之爭，并稱要“改變行業(yè)對三元電池的依賴，將動力電池的技術(shù)路線回歸正道”。

從測試結(jié)果看，鐵電池獲勝：三元鋰電池，劇烈燃燒，表面溫度超過500℃，電池表面的雞蛋被炸飛；比亞迪刀片電池?zé)o明火、無煙、表面溫度30-60℃，雞蛋無變化。

資料來源：比亞迪刀片電池發(fā)布會

比亞迪祭出大招，業(yè)內(nèi)都很期待寧德時代的反應(yīng)。

（2）寧德時代回應(yīng)：我們也有，但濫用測試≠安全

機(jī)會終于到了，5月11日下午，寧德時代舉行了2019年業(yè)績網(wǎng)上說明會。有投資者提問寧德是否通過針刺測試，寧德時代副董事長潘健回應(yīng)有通過針刺測試的產(chǎn)品；而后寧德時代董事長提到電池安全和電池濫用測試是兩回事，不能把濫用測試等同于電池安全。

資料來自：寧德時代2019年業(yè)績網(wǎng)上說明會

而所謂的“有些人”，自然會讓人想到將濫用測試搬上熒幕的比亞迪。

5月11日晚，比亞迪汽車銷售公司副總經(jīng)理李云飛發(fā)表微博：“不服？！那也來扎一下吧！針刺是難度最大的，堪比登珠峰！珠峰都登得了，其他峰肯定都登遍了！”

（3）網(wǎng)友針刺寧德時代三元8系電池：“炸了”

寧德時代并沒有接招。但在民間，一場針對寧德時代三元電池的測試正在醞釀。

寧德時代回應(yīng)穿刺后的一天，一個比亞迪漢準(zhǔn)車主群發(fā)生了一次激烈的吵架：“迪粉”對寧德時代能夠通過電池針刺測試表示疑問。一位媒體小編回懟稱，比亞迪電池成包后，也不一定能夠通過針刺試驗(yàn)。

為了平息這場爭吵，群里的網(wǎng)友“小魚鋰電”提議，何不眾籌個電池針刺下來證明一下寧德時代電池是否能通過測試呢？當(dāng)即便發(fā)起了眾籌針刺電池的活動。

“小魚鋰電”告訴《電動汽車觀察家》，此次活動共眾籌了3500余元。拿到款項(xiàng)后，便著手準(zhǔn)備針刺試驗(yàn)。

首先是采買電池?！靶◆~鋰電”稱，他從賣家那購買的是拆解電池，即從已售出的量產(chǎn)車型上拆下來的。電池仍然較新，查看參數(shù)并計(jì)算出能量密度在250wh/kg,確定是NCM811電池。

然后采購一些配件。例如找相關(guān)人員定制臺架、溫度傳感器、電壓測試等相關(guān)設(shè)備。

“小魚鋰電”稱，為了符合目前仍在執(zhí)行的GBT 31485-2015標(biāo)準(zhǔn)，其定制的臺架都是有要求的，例如要求φ5-8mm的鋼針，他就定制為φ7mm；專門買推桿電機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)是25mm/s的推速；針刺角度設(shè)定在45°-60°的中間值上。

資料來源：GBT 31485-2015

一切就緒后，便開始了其第一次的穿刺試驗(yàn)。結(jié)果，寧德時代的動力電池在穿刺中爆炸起火。

資料來源：“小魚鋰電”視頻截圖

(4) 寧德火速回應(yīng)

一般對于外界紛擾巋然不動的寧德時代迅速做出回應(yīng)。5月22日晚，寧德時代發(fā)了一條微博：“是什么阻礙寧德時代做針刺測試？是技術(shù)？是體質(zhì)？是巨頭的面子？不，是鋼針！”

資料來源：寧德時代視頻截圖

該視頻中，寧德時代用三元電池包做穿刺，結(jié)果測試中鋼針折斷。視頻本意之一，是電池包足夠堅(jiān)固，鋼針根本不會刺穿。

但視頻一出，引發(fā)了網(wǎng)友群嘲：“年度最佳鋼針，解決了世界性難題”“天才網(wǎng)友智商被按在水泥地上摩擦”……

不過，寧德時代還有后招。5月23日晚，寧德時代再次發(fā)布微博稱，其早在2017年就已掌握三元電芯通過針刺測試的技術(shù)，但是為什么沒有推廣？通過針刺測試=電池安全嗎？

隨后，寧德時代微博附上對5系和8系電池進(jìn)行了針刺測試視頻，皆沒有發(fā)生起火爆炸現(xiàn)象。

資料來源：寧德時代視頻截圖

（4）網(wǎng)友再刺寧德時代三元5系電池：又炸了

對此，“小魚鋰電”并不買賬。5月24日，“小魚鋰電”再次發(fā)布微博稱：寧德時代5系三元電池穿刺測試不著火？到底是道德的淪喪還是人性的扭曲。下面帶大家走近科學(xué)，一起驗(yàn)證真?zhèn)?。關(guān)注我，我?guī)Т蠹掖坛鲆粋€新天地。

“小魚鋰電”視頻拍攝了對寧德時代5系電池的針刺測試，仍然以起火爆炸告終。

資料來源：“小魚鋰電”視頻截圖

（5）比亞迪和寧德時代互懟再升級

“小魚鋰電”測試完5系的當(dāng)天晚上，李云飛再次發(fā)微博質(zhì)疑寧德時代針刺試驗(yàn)沒有讓電池短路。

隨后，疑似寧德時代員工 @David工科男發(fā)表了評論，指出比亞迪李云飛兩個技術(shù)漏洞，@David工科男認(rèn)為，一是針刺測試不是為了讓電芯短路，而是為了模擬發(fā)生熱失控的概率；二是回應(yīng)電壓下降較小，疑似沒有短路的質(zhì)疑。

“小魚鋰電”旋即向雙方索要電池，稱再次測試。

@David工科男回復(fù)去歐洲找。

隨后 @David工科男這條微博被刪除。

李云飛給“小魚鋰電”的回應(yīng)則是，建議等車輛量產(chǎn)可以去車上隨機(jī)抽取，進(jìn)行測試。

資料來源：李云飛微博

三方互動，讓此次事件影響再次擴(kuò)大。

5月25日晚，寧德時代官方微博發(fā)表了一篇《關(guān)于動力電池標(biāo)準(zhǔn)的一些認(rèn)識》，有息事寧人的意圖。寧德時代提出了三個觀點(diǎn)，一是三元和鐵鋰各有特點(diǎn)，分別滿足不同市場；二是國際認(rèn)知從單體安全轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全；三是中國標(biāo)準(zhǔn)與國際法規(guī)全面接軌，重心轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全。

至此，影響較大的互懟事件暫告一段落，三方都沒有再出招。

（6）網(wǎng)友“小魚鋰電”何許人

網(wǎng)友“小魚鋰電”是這次互懟事件的重要人物。“小魚鋰電”出現(xiàn)的時機(jī)頗為湊巧，讓人不免懷疑，其是不是比亞迪的托兒？“小魚鋰電”表示，有這樣的誤會確實(shí)很正常，不過自己在做電池梯次利用，與比亞迪和寧德時代都沒有什么關(guān)系。

對于穿刺的目的，“小魚鋰電”池表示，“我就是給大家看一下，我不會評論他這個電池怎么樣，是什么樣就是什么樣，它炸了就炸了，大家能看到我也不需要我說什么。”

《電動汽車觀察家》詢問寧德時代和他穿刺結(jié)果為何不同時，“小魚鋰電”也有些不解，為了求證這一差異，他也與幾位動力電池企業(yè)的工程師進(jìn)行了溝通，“工程師告訴我說，電池過穿刺，其實(shí)行業(yè)內(nèi)都能搞定，它是通過摻雜一些其他的東西，對電池進(jìn)行改性，然后就可以通過了，但是改性過的電池能量密度、壽命等各種參數(shù)都不太好，也就是說實(shí)驗(yàn)室里邊做穿刺的電池和外邊賣的電池不一樣。”

對于未來是否會繼續(xù)針刺其他品牌電池，“小魚鋰電”給出了肯定的回答。

“之前眾籌的錢還有一些，又買了比亞迪NCM523和622還在路上，手里還有特斯拉的電池，后續(xù)還會繼續(xù)針刺測試。”“小魚鋰電”說。

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從國標(biāo)中消失的針刺測試

針刺測試是一項(xiàng)已經(jīng)被最新強(qiáng)制性國標(biāo)明文刪除的測試要求（新國標(biāo)2021年1月1日實(shí)施）。

中國的動力電池針刺實(shí)驗(yàn)，是從標(biāo)準(zhǔn)QC/T743-2006開始的。

資料來源：QC-T_743-2006_電動道路車輛用鋰離子蓄電池_標(biāo)準(zhǔn)稿

電氣化資深工程師朱玉龍?jiān)凇夺槾虒?shí)驗(yàn)的目的是什么？》一文中認(rèn)為，在相當(dāng)一段時間里面，針刺實(shí)驗(yàn)有助于改進(jìn)電池的安全性設(shè)計(jì)，但同時把中國的電池技術(shù)路線固化在磷酸鐵鋰路線上。

而隨著頂層策略的改變，提高純電動汽車的競爭力、提高能量密度成為發(fā)展的重要方向。

為了促進(jìn)更高能量密度的三元電池發(fā)展，國標(biāo)放棄了針刺試驗(yàn)。

資料來源：《電動汽車用動力蓄電池安全要求》報批稿編制說明

比亞迪股份副總裁、弗迪電池董事長何龍?jiān)诘镀姵匕l(fā)布會上直言，針刺測試取消的原因：“三元電池過不了這個測試，那么我們國家就把從強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)把它拿掉了?！?/p>

在最新版的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)中，針刺測試也確實(shí)被刪除了。

資料來源：GB 38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求

不過，倒是在對熱擴(kuò)散試驗(yàn)給出的觸發(fā)熱失控的推薦方法中加以保留。

資料來源：GB 38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求

當(dāng)然，國際上保留針刺測試標(biāo)準(zhǔn)還有不少。

可以看到，SAEJ2464、USABC、FreedomCAR和AIS-048等標(biāo)準(zhǔn)仍然保留了針刺測試。

資料來源：《A review of international abuse testing standards and regulations for lithium ion batteries in electric and hybrid electric vehicles》2017年，最后一個中國的針刺要求，就是前面提及一已經(jīng)失效的QC-T_743-2006

不過，在國際上，上述要求針刺的標(biāo)準(zhǔn)大多停留在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)層面，不是強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。而企業(yè)往往根據(jù)自身需求設(shè)定測試標(biāo)準(zhǔn)。

在電動汽車安全全球技術(shù)法規(guī)（UN GTR 20）中也沒有列入單體針刺測試。

可見，電芯針刺測試，已經(jīng)不是行業(yè)普遍要求的測試項(xiàng)目。如果某個電芯在普遍要求的測試中通過，還另外通過了針刺測試，等于加考了一道超綱考題。僅從測試而言，確實(shí)屬于表現(xiàn)高出一截。

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通過針刺測試=安全？

針刺測試的目的是什么？

無論是QC/T743-2006，還是GB/T 31485-2015，都將針刺試驗(yàn)作為單體電池安全性的一個測試，要求測試中不爆炸、不起火。本意就是模擬單體在受到外來物體傷害時，單體電池能保持較高的安全性。

GB《電動汽車用動力蓄電池安全要求》報批稿編制說明中提及，中國汽車技術(shù)研究中心牽頭成立的熱擴(kuò)散專項(xiàng)工作小組開展了大量試驗(yàn)或驗(yàn)證工作，其中就有針刺試驗(yàn)。雖然該試驗(yàn)是為了探究針刺能否觸發(fā)熱失控，但是也可以看到不同電池穿刺后的表現(xiàn)。

熱失控特征分析-針刺

資料來源：GB《電動汽車用動力蓄電池安全要求》報批稿編制說明

從針刺結(jié)果看，能量密度較高的三元電池，都在針刺后起火。而磷酸鐵鋰，以及能量密度和磷酸鐵鋰相當(dāng)?shù)娜姵?，針刺后只是冒煙或者無現(xiàn)象。

從此看出，比亞迪的刀片電池可以輕松通過針刺，并不意外。磷酸鐵鋰多數(shù)都能通過針刺測試，因?yàn)樵谔焐牟牧咸匦陨?，安全性就是更高一些?/p>

不過，并不是通過針刺測試，電芯的安全性就沒問題了。因?yàn)?，除了來自外部的傷害，電池?nèi)部也可能有安全隱患。

比如，電池由于鋰枝晶生長，隔膜可能會被刺穿，導(dǎo)致電池短路，引發(fā)起火乃至爆炸。對于這種內(nèi)短路問題，目前全行業(yè)還沒有很好的測試辦法。

不僅有測試不到的隱患，即使通過安全測試標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品在使用過程中還是會出現(xiàn)各種各樣的事故。

因?yàn)橥ㄟ^安全測試的，只是幾個樣本，頂多可以代表某一個批次產(chǎn)品的水平。而動力電池最終的安全性，取決于動力電池生產(chǎn)商在大批量生產(chǎn)當(dāng)中的產(chǎn)品品質(zhì)和一致性。這是從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)供應(yīng)的區(qū)別，對于很多動力電池廠來說，是無法跨越的鴻溝。

可見，即使通過包括針刺在內(nèi)的全部測試，也不代表使用的電池就真的安全。

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從電芯安全到系統(tǒng)安全

對于電動汽車而言，安全是一個系統(tǒng)工程。

TüV萊茵全球電力電子產(chǎn)品服務(wù)副總裁兼大中華區(qū)太陽能與商業(yè)產(chǎn)品服務(wù)總經(jīng)理李衛(wèi)春告訴《電動汽車觀察家》，要降低電動車電池安全隱患，除了要盡量保證電芯的安全之外，還需要通過系統(tǒng)性方式來保障安全，比如，雙重保護(hù)、冗余設(shè)計(jì)、熱失效控制、全生命周期技術(shù)參數(shù)監(jiān)控，甚至通過安裝防護(hù)及消防手段來降低安全風(fēng)險。

在電芯層級、模組層級、電池包層級、系統(tǒng)層級都需要有相應(yīng)的防控措施來降低風(fēng)險。

李衛(wèi)春表示，對于如何提升鋰離子電池應(yīng)用安全，業(yè)內(nèi)現(xiàn)在有兩個思考方向：一是繼續(xù)探索提高電芯的安全性，研發(fā)出更安全高效的電芯，將安全隱患盡可能降到最低；另一個就是在系統(tǒng)層面控制熱失控及失效的風(fēng)險。

《電動汽車觀察家》查閱即將實(shí)施的GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》看到，控制系統(tǒng)風(fēng)險的思路就很明確。比如，該標(biāo)準(zhǔn)要求，在單個電池?zé)崾Э匾l(fā)擴(kuò)散，導(dǎo)致乘員艙危險之前5分鐘，要提供報警信號。

資料來源：GB 38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求

這是在系統(tǒng)層面給予的最后的安全防線，目的是為乘員預(yù)留安全逃生時間。而不是說，單個電池不能熱失控，不能熱擴(kuò)散，只是要求要控制熱失控和熱擴(kuò)散的速度。

這與前面提到的UN GTR 20技術(shù)法規(guī)要求相一致。

總之，在電動汽車動力電池安全上，行業(yè)的主流思路是，從關(guān)注電芯，到更為關(guān)注系統(tǒng)防護(hù)。當(dāng)然，同樣應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，非常安全的電芯，會為整個系統(tǒng)的安全性提供很好的基礎(chǔ)。

另外，動力電池除了考慮安全性，也必須考慮其他因素，比如充電倍率、低溫性能、耗電效率、成本等等。企業(yè)只能是在相對安全的基礎(chǔ)上，在不同性能之間求平衡，而不可能追求絕對安全。

5

針刺背后的博弈

拋開技術(shù)，針刺之爭的背后，是企業(yè)之爭，動力電池技術(shù)路線之爭。

在中國新能源汽車發(fā)展的早期，磷酸鐵鋰是主流動力電池技術(shù)路線。代表企業(yè)就是比亞迪。比亞迪為磷酸鐵鋰電池起了一個昵稱“鐵電池”，并一直主張，鐵電池是適合電動汽車的電池。理由之一，就是磷酸鐵鋰的安全性突出。彼時，比亞迪也是中國最大動力電池供應(yīng)商。

但是，自2015年底開始，拗不過三元電池廣泛應(yīng)用于乘用車的大勢，比亞迪也開始在乘用車上裝載自己的三元電池。到今天，比亞迪幾乎所有乘用車產(chǎn)品，采用的都是三元電池。在三元搶占乘用車主流市場期間，寧德時代崛起，逐漸成為第一大動力電池企業(yè)。

比亞迪并沒有放棄磷酸鐵鋰。2020年3月29日，比亞迪高調(diào)推出刀片電池，宣告重回磷酸鐵鋰路線，還要“扭轉(zhuǎn)對三元電池的依賴，將動力電池的技術(shù)路線回歸正道”。

此前，比亞迪將電池事業(yè)部單獨(dú)成立公司。目的明顯是想擴(kuò)大對外供貨。而刀片電池，是該公司搶占三元電池市場份額的重磅武器。

此次出招，是比亞迪長期籌劃，底氣也很足。刀片電池在成組效率和能量密度方面，都有大幅提升。刀片電池的形態(tài)配合無模組電池包結(jié)構(gòu)，可以大幅提升體積利用率，電池包的空間利用率提升了50%，可以達(dá)到60%以上。質(zhì)量能量密度方面，刀片電池已經(jīng)出現(xiàn)成組后能夠達(dá)140Wh/kg的電池包。

新的刀片工藝，加上磷酸鐵鋰電池材料傳統(tǒng)的優(yōu)勢——長壽命，高安全，比亞迪誓要用刀片電池重新奪回動力電池市場份額。

三元電池方面，近幾年也在進(jìn)化。單體主要向高鎳方向發(fā)展，從333到523，再到622,以及如今的811，能量密度不斷提升，但同時高鎳帶來的不穩(wěn)定性問題也越來越明顯。

電池包層面，三元也有向無模組方向發(fā)展趨勢，促使電池包能量密度不斷提升，續(xù)航里程優(yōu)勢更加突出。在長續(xù)航乘用車上，三元電池依然是首選。

不過，刀片電池出現(xiàn)，使得磷酸鐵鋰電池也可以和三元電池在500-600公里長續(xù)航里程車輛上一爭高低。

對于在乘用車三元電池市場占統(tǒng)治地位的寧德時代，刀片電池的橫空出世，無疑是大威脅。

但友商之間的競爭只是商場上“暗流涌動”，唇齒之間的“含沙射影”。直到“小魚鋰電”的攪動，讓兩大巨頭直接升級為正面“口水戰(zhàn)”。背后，本質(zhì)上是寧德時代引領(lǐng)的三元鋰電，和比亞迪的磷酸鐵鋰刀片電池的爭斗。

兩大巨頭暗戰(zhàn)之際，中國又迎來電動汽車起火季。5月26日，一輛南京依維柯電動貨車，在深圳福田區(qū)追尾一輛校車。電動貨車起火，駕駛員未能逃生，當(dāng)場死亡。

公眾依舊很擔(dān)憂電動汽車安全，電動汽車安全性也確實(shí)有待提升。寧德時代和比亞迪——中國前兩大動力電池巨頭，都有沉沉重?fù)?dān)在肩。針刺之爭，雖然紛紛擾擾，但是仍屬有益，畢竟安全性訴求要放首位。特別是兩家都希望走出國門，成為國際車企供應(yīng)商，更須坦率、直接面對安全性的追問。中國新能源汽車如果曾經(jīng)有過一塊共用的遮羞布，如今是再也用不上了。