比亚迪“刀片电池”亮剑的背后玄机

原标题:比亚迪“刀片电池”亮剑的背后玄机

最近比亚迪的“刀片电池”引起很大关注。

这是因为,一旦有实质性技术的突破,不但令自己极大提升信心,也会让对手胆寒。而行业内部也会发生涟漪般的反应。

在中国电动汽车百人会论坛(2020)上,比亚迪董事长王传福宣布将在今年3月推出新一代刀片电池,体积能量密度比传统铁锂电池提升50%,并将应用在重庆工厂下线的全新轿车比亚迪“汉”上,这款EV车型续航将超过600公里。

受到这一消息刺激,比亚迪股价上周也连日上涨,周五收盘再度大涨超过7%,五个交易日累计涨幅达23%。周一最高达到59.9元。这已经是半年多来的最高价了。但是,相对于受到资本追捧的比亚迪股价,“刀片电池”在行业内外引来了更多的争议。

刀片电池的核心

争议最大之处在于,认为比亚迪的专利有假。当然,去国家专利局网站查询一下不是什么难事。只是需要专利号等信息和一定的搜索技巧而已。已经有人查到了信息,比亚迪申请的是“电池包、车辆和储能装置”专利。也就是说,这是一种“实用新型”专利。

“国际投行研究报告”由此质疑,比亚迪董事长王传福不是通过公司公告而是通过一个论坛宣布量产,在新证券法即将实施,对信息披露监管越来越严格之际,做法欠妥。

其实,2019年6月,比亚迪在其中期业绩交流会上就透露,公司将于2020年5~6月推出全新一代磷酸铁锂电池,这次叫了一个很响亮的名字,却惹来了“一身官司”,这是比亚迪始料不及的。

不过对于外界的质疑,比亚迪在回应中,也改口把“核心专利”改为“发明专利”,毕竟,电池领域的核心专利就像那些质疑比亚迪的专业人士们说的,没有掌握在我们手里,是在“歪果仁”的手里。核心专利一定是发明专利,但发明专利可不一定是核心专利。

说到底,这就是比亚迪研发多年的“超级磷酸铁锂电池”。刀片电池并不是材料上的突破,因为材料没变还是磷酸铁锂,只是电池结构设计上创新,这对于很多人来说难以接受。因为单体能量密度并没有提高,就是“换了个大包装”嘛。那么,我们来看下刀片电池是怎么做到提升体积能量密度的。

比亚迪自己介绍,该电池经过长期酝酿和打造,目前拥有核心专利300多项。刀片电池的主要特点是将电芯进行扁平化设计,长度最长可以到2500mm,因此能在体积能量密度上提升50%。并且,整车电池寿命可达8年120万公里以上(这个换算很简单,600公里续航乘以2000次的循环寿命)。最重要的,新产品成本或可降20~30%。

而通过刀片电池的方式,比亚迪磷酸铁锂电池的重量比能量密度可达到180Wh/kg,相比此前提升大约9%,这一数据已经不弱于“811”三元锂电池,也就是说“刀片电池”在保留高安全性、高稳定性、低成本的同时,达到了高级别三元锂电池的能量密度。

我们需要注意到的一点是,电池能量密度是由两个维度来定义的。一个是重量比能量密度(也就是工信部所采用的维度),另一个是体积比能量密度。虽然比亚迪的刀片电池重量比能量密度只提升了9%,但是体积比能量密度可以提升50%。这是最大的提升所在。

不过,即使突破了能量密度低这个技术瓶颈,磷酸铁锂电池低温下限值只有零下20度的缺陷,也限制着它的使用范围。像在北方的冬季,就不如三元锂电池。所以,比亚迪也需要不断攻克这些难题。

对决CTP?

作为比亚迪刀片电池的对手,宁德时代应该是压力最大的一个。因为,“刀片电池”的升级重点,就在于磷酸铁锂电芯可实现无模组,直接集成为电池包(即GCTP技术),从而大幅提升集成效率。

而宁德时代近期推出的CTP技术,由于省去了电池模组组装环节,较传统电池包体积利用率提高了15~20%,电池包零部件数量减少了40%,生产效率提升50%,电池包能量密度提升了10~15%,也大幅降低动力电池的制造成本。

有行业人士分析,宁徳时代的CTP技术解决方案,其实没有太多的新意,“相对于比亚迪的刀片电池+GCTP方案,差了一代技术左右,不够惊艳。”也就是说,单从技术层面而言,宁徳时代的CTP可以称之为1代,比亚迪的GCTP可以称之为2代,无论是集成效率还是成本,比亚迪都将占据优势。

公社记者冯金刚的《得到丰田与戴姆勒的青睐,比亚迪e平台到底有多先进?》文中也讲到,“GCTP技术,可以说是比亚迪下阶段重点推广的电池技术。对应不同电芯和不同电芯容量配置,比亚迪准备了8种GCTP方案,可拓展和迭代性更强些,这是比亚迪GCTP与其它厂商类似方案的一大优势。”

而记者采访的行业分析人士也表示,“单纯从技术上讲,比亚迪的技术更先进一些。宁德时代的CTP不如比亚迪的彻底。此外,两者的发力方向不同,CATL是三元,比亚迪是铁锂。我感觉铁锂的方向更适合中国市场,切合无补贴的竞争环境。”

记者再现学现卖,普及些技术知识。虽然比亚迪的GCTP技术很强,但是从技术落实到产品层面,还有很长的路,从产品层面来看很难说是比亚迪还是宁德时代的优势更大。

因为,CTP技术的最大风险在于安全,宁徳时代CTP选用三元锂电池,电芯热失控的风险要高于比亚迪的磷酸铁锂电池。不过,比亚迪的长电芯产品落地的难度在于,无论是电芯本身工艺,还是在结构、电气安全方面,都没有成熟案例参考。

“比亚迪一贯的风格:技术为王,产品一般。”这是行业人士对比亚迪的判断。而目前,比亚迪如果按照常规思路挑战宁德时代三元锂电池的霸主地位,只会被宁徳甩开更远。所以,刀片电池+GCTP可谓比亚迪的一次机会。

不过,熟悉电池技术的人都知道,自从德国大众推出MEB平台和VDA电池模组标准尺寸以来,国内动力电池产业链纷纷投入资源开发相关平台和产品。而大众VDA模组所用的LG590软包模组技术,工艺难度相当高,似乎国内企业目前还无法实现。

目前国内第一款采用590模组的车型是广汽新能源的Aion LX,其电池能量密度达180Wh/kg,模组集成率能达到93%,容量配置为93kWh,比较领先。而广汽新能源技术中心副部长刘太刚也表示:590型号的模组肯定是趋势。

当前,市场主流的模组长度355mm(如吉利帝豪EV450等众多车型)正逐渐向390mm(如奥迪e-tron)和590mm过渡。而随着电池行业和汽车行业的不断开放,无论是宁徳时代,还是比亚迪,在CTP方面的突破和创新,其实最终都是为了对抗大众MEB平台背后LG软包590模组的技术压力,不管成败,都值得我们赞赏。

文/王小西

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