中國粉體網訊 自特斯拉收購美國電池制造商Maxwell后，業(yè)界就一直在關注特斯拉在動力電池領域的新動向。今年3月，比亞迪發(fā)布刀片電池后，行業(yè)內紛紛認為特斯拉的新電池大概率也會將焦點放在降低鈷含量這一點上。
事實證明，“無鈷化”確實是電池行業(yè)的大趨勢，特斯拉在電池日發(fā)布的新型“4680”電池便是高鎳無鈷電池。按照馬斯克所言，“4680”電池將實現(xiàn)強悍的續(xù)航性，即電池能量密度會有大幅度提升。但值得注意的是，發(fā)布會上并未提及與之對應的安全性保障。
與之形成鮮明對比的是，同樣是無鈷電池，比亞迪刀片電池則選擇了另一條路線，比亞迪把能量密度做得相對保守，但強調了極致安全的特性。
造成品牌間形成如此差異的原因在于，不同的品牌有各自的定位。基于品牌定位和產品理念的差異，車企選擇了不同的電池技術路線。
一、特斯拉“4680”電池：以三元電池為基礎的激進作品
長久以來，特斯拉一直將自己定位為高端新能源品牌，致力于滿足高端用戶的極致需求，并希望在保證品牌高端形象的同時提高性價比。所以，“4680”電池延續(xù)了特斯拉一貫的激進、極致風格，為了討好市場高端用戶的需求，在產品層面表現(xiàn)為更大的電池容量、更少的生產成本、更高效的生產效率。“4680”新型電池高80mm、直徑46mm，相較過去，新電池的電量將提升5倍，增加16% 續(xù)航、6倍的放電功率，并降低14%的成本。
在“4680”電池背后，是特斯拉在三個方面的技術創(chuàng)新。首先，在電化學體系內，特斯拉將以無鈷高鎳和硅負極為核心。其次，在電池形狀、模組結構方面，特斯拉推出無極耳形狀的大電芯電池。此外，在生產制造工藝上，特斯拉將推行干電極簡化工序降低成本拉低價格。
但是特斯拉無法回避的一個問題是，新電池的高能量密度仍然建立在三元電池的基礎之上。在此之前，特斯拉的自燃新聞早已屢見不鮮，三元電池的安全性也被大眾詬病已久。而在新電池中去掉的鈷，恰恰就是在傳統(tǒng)三元電池中提升穩(wěn)定性、延長電池壽命的重要元素。動力電池的安全問題是否會因此加劇，恐怕將成為懸在特斯拉頭上的達摩克利斯之劍。
二、比亞迪刀片電池：以磷酸鐵鋰為基礎的高安全性電池
作為新能源細分市場上占有率最高的品牌，比亞迪力圖以技術普惠更多普通消費者。長久以來，比亞迪為了實現(xiàn)從燃油車到新能源車的快速轉變，在技術層面上充分考慮了大眾深層次的需求，通過技術進步保障整車安全性能，最終在市場上獲得了良好的口碑。
比亞迪之前發(fā)布的刀片電池更從根源上保證了電池的安全性，選用磷酸鐵鋰材料作為電池的基礎，不僅實現(xiàn)了完全的無鈷，還成功降低了電池成本，讓利消費者。由于磷酸鐵鋰電池內部結構極其緊密，不易受高溫與抖動的影響，所以具備極佳的穩(wěn)定性與安全性。理論上來講，傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池的能量密度無法與三元電池媲美，但比亞迪研發(fā)的刀片電池，通過技術創(chuàng)新，使得電池的體積和密度均達到了三元電池的水平，所以在續(xù)航方面的表現(xiàn)極為亮眼。動力電池不再是傳統(tǒng)的圓柱形或塊狀結構，而是長且薄的刀片狀，刀片狀的電池在車底平鋪疊加為扁平的電池包，使電池包成組率和體積利用率達到了新的高度。而在高電壓電芯技術的配合下，電池包又成功實現(xiàn)了更小的體積，有利于乘員艙人機工程學，以及更好的車輛離地間隙。
這樣一來，通過減少零部件數(shù)量和工藝層面的創(chuàng)新，刀片電池在體積比能量密度上比傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池提升了50%，成功實現(xiàn)了電池降成本、提高效率的目標。
比亞迪對高續(xù)航和能量密度的追求始終建立在足夠安全的前提之下，從各方面的表現(xiàn)來看，貫穿比亞迪技術理念的，始終是為消費者負責，為產品的可靠性負責。在此之前，比亞迪曾經公布了三種動力電池針刺對比測試結果。在同樣的測試條件下，三元鋰電池在針刺瞬間出現(xiàn)劇烈的溫度變化，表面溫度迅速超過500℃，而刀片電池在針刺測試中既沒有明火，也沒有煙產生，表面溫度只有30~60℃，足見其安全性之強。
比亞迪以電池起家，十幾年來很少見到有電池方面的負面新聞，長期保持著穩(wěn)健發(fā)展的風格。不僅如此，刀片電池在生命周期上亦擁有絕對的優(yōu)勢，其循環(huán)充放電次數(shù)超過3000次，壽命長達120萬公里，與續(xù)航能力配合覆蓋整車的生命周期。
三、特斯拉電池背后：安全性與續(xù)航性為兩大關鍵詞
“4680”電池的安全性
綜上所述，雖然“4680”電池在多個維度均有所突破，但仍然是在三元電池基礎上做出的技術創(chuàng)新，盡管這為新電池提供了出色的能量密度，但能量密度越高，電池安全性恐怕越難得到保障。另外需要明確的一點是，傳統(tǒng)三元電池之所以在此前能獲得大范圍運用，是因為其材料結構已經達到了相對穩(wěn)定的水平，以盡可能降低安全事故的概率。特斯拉為了降低成本與提升性能，突破傳統(tǒng)三元電池的材料構成，研發(fā)了高鎳無鈷電池，這是否會進一步破壞電池的穩(wěn)定性與安全性？
自2017年以來，特斯拉曾經出現(xiàn)多起電池自燃事故。電池自燃看上去只是一個個例，但事實上牽扯到的是一個人甚至一個家庭的安全。如果安全性保證不了，其它的賣點再響亮也只能是零。
2. 動力電池的高續(xù)航性無法真正解決里程焦慮
即便拋開安全性的問題，“4680”電池主打的高續(xù)航性恐怕也不能根本性解決里程焦慮。
目前，電動車尚未占據(jù)市場的大部分，因此，與之配套的充電條件也普遍不理想，戶外充電樁的分布通常無法完美覆蓋出行路線。對有里程焦慮的人們來說，與其寄希望于純電汽車的續(xù)航性，倒不如將目光轉向插混車。
相比純電汽車，插混車具備天然的優(yōu)勢，油電的雙重保障可以提供更優(yōu)秀的續(xù)航表現(xiàn)。拿比亞迪的雙模技術來講，作為全球插混技術的開創(chuàng)者，比亞迪雙模車綜合續(xù)航可達800km。最重要的是遠途自駕場景下，插混車加油就很方便。比亞迪深耕雙模技術多年，自2008年開啟全球插混大門后，目前其雙模技術已經達到極為成熟穩(wěn)定的水平。一方面，比亞迪在動力電池的安全性上有著絕對的優(yōu)勢，另一方面，可以油電混合動力的雙模車動力性也很好。同樣是買新能源車，特斯拉所積極推崇的強續(xù)航、低價格可能在比亞迪雙模車的對比下并不占優(yōu)。畢竟特斯拉有的比亞迪雙模車都有，電池還比它的安全，全面超越特斯拉，似乎沒有理由不支持自家的國貨。
四、長期共贏的“無鈷化”新未來
對比特斯拉和比亞迪的動作來看，無鈷是動力電池發(fā)展的大勢所趨。鈷是傳統(tǒng)三元電池的重要正極材料，但由于鈷儲量少，供需缺口較大，鈷的價格在近年里一直呈現(xiàn)快速上漲的趨勢。而伴隨著5G等新興技術的興起，未來鈷的供需缺口還會進一步拉大，這也就意味著鈷價仍然擁有相當大的上探空間。對于新能源車企來說，電池成本是極為重要的一環(huán)，因此，“無鈷化”成為了行業(yè)普遍追求的理想新未來。 比亞迪和特斯拉作為國產與外資新能源汽車品牌的標桿，相繼選擇了“無鈷化”的路線，足見領先品牌對于大趨勢的判斷是一致的。而二者在技術方面的創(chuàng)新也有助于行業(yè)的長期良性循環(huán)發(fā)展，共同推動汽車行業(yè)的電動化進程。
（中國粉體網編輯整理/Betty）
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