一根钢针引发的大战，宁德时代和比亚迪谁有理？

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本以为比亚迪刀片电池顶级安全已经盖棺定论，没想到最近又火了起来，质疑声还偏偏来自于国内动力电池巨头宁德时代，一场「钢针大战」一触即发。
一句话导致的燎原之势

为了还原事件原貌，我们有必要把时间推到两周前。

在宁德时代2019年度业绩说明会上，有投资者问到锂电池安全问题，宁德时代董事长曾毓群语惊四座：电池的安全和电池的滥用测试是两回事，有些人把滥用测试的通过等同于电池的安全。

随后，一位名为“小鱼锂电”的微博博主购买了宁德时代811三元电池，根据GB/T 31485标准测试发现电池起火。



GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》，对“针刺测试”的测试要求为「应不爆炸、不起火」。

本来这件事和曾总的观点并不直接冲突，但很可能是戳到了宁德时代的心头肉——赚钱小能手811电池，宁德时代立刻在5月22日、5月23日接连发布两则实验视频，回应自己早已掌握三元锂电池通过针刺测试的技术。

这就惊到众人了，要知道在比亚迪此前公布的对比视频中，三元锂电池可是被「狠狠摩擦」的，因为发生爆燃，很快就在针刺测试中败下阵来。



针刺测试显示，测试的三元锂电池爆燃；磷酸铁锂电池无明火，有烟，表面温度400℃；比亚迪刀片电池无明火，无烟，表面温度60℃。

笔者满怀期待地打开了宁德时代发布的测试视频，可宁德时代的解决办法竟然是给锂电池安装一个坚硬的壳体。

OMG！这真的好么？

在这件事上，笔者并没有任何立场偏向。宁德时代作为中国动力电池企业的重要力量，笔者对其是有好感的，因此虽尴尬，但还是逼迫脑袋飞速转动，就想找个台阶下。

莫非，宁德时代是在致敬钢铁侠?
针刺测试的核心目的是什么

理性劝诫我，这是不对的，我们不能偷换概念。

专业解释上，针刺测试主要是用于评估锂离子电池由于锂沉积、制造缺陷或其它原因所引起的内短路，或针状物刺穿锂离子电池的情形。

宁德时代显然抓住了其中一点：针状物刺穿锂离子电池的情形。

但问题在于，此测试的核心目的是检测内短路引起的热失控，宁德时代抓小放大，显然在偷换概念，偏离重点了。

为什么这么说，我们可以展开聊一下。比如锂沉积问题就和针刺测试相关，锂沉积问题其实说的是锂枝晶随着锂离子电池的循环不断生长，最终会穿透隔膜，引起正负极短路。针刺测试可以用来模拟这种现象，在针刺实验中，隔膜易破裂，电池的正负极会大面积接触而造成短路。

引起内短路的原因总结如下，可以看到有不少和针刺测试相关，显然坚硬的壳体不可以防止内短路。



其实宁德时代把他们解决的问题说清楚也不会有什么争议，但其官博配文称：「是什么阻碍宁德时代做针刺测试？是技术？是体质？是巨头的面子？不，是钢针！」

看到这，我就得强烈建议换运营了。为了保证传播度，在枯燥的技术领域用劲爆的词汇吸引大家关注无可厚非，但还是得分场合。



仓促解释，反而自乱阵脚

在被群击后，宁德时代的第二个针刺视频显得有些仓促了。虽然这次是脱离保护壳，但模糊的视频根本看不清电池单体的准确情况。犹抱琵琶半遮面似地草草得出结论——整个过程电池没有质量损失，电解液无泄漏，安全阀未打开，电池未起火。

我们只能转而抓取关键的辅助证据——测试视频提到两个样品的初始电压均为4.15V，针刺后分别下降了0.48V和0.08V。

而这也成为了大家的讨论重点之一。

比亚迪销售公司副总李云飞认为，只有先引发短路才有讨论的意义。



宁德时代某工程师则回复称，比亚迪的刀片电池电压降也很低，不也没短路吗？



哇！这个瓜就很大了。

首先得说明下，短路状态下，电压降会很大，所以如果「David工科男」说得没错，那比亚迪就是搬起石头砸自己的脚了。

我们有必要回到几个月前，从比亚迪的测试视频中看看实际情况。

下面这张图是锂电池的电压变化曲线，可以看到电压（红色线）发生了明显下降。



短路后，发生了起火。

下图是磷酸铁锂电池的电压变化曲线，电压（红色线）发生了明显下降。



短路后，无名火，但有烟。

下图是比亚迪刀片电池的电压变化曲线，电压（红色线）也发生了明显下降。



所以，我们确实可以得出宁德时代第二个视频展示的测试是失败的。

这里给大家普及一些小知识，其实针刺测试在世界范围内都没有被推广，除了考核难度很高外，还与这项测试的影响因素很多有关。

针对电池而言，测试温度、活化时间、注液量、电压波动性、电池容量是关键影响因素；针对测试设备而言，针刺速度、针刺位置、针尺寸也不可小觑。

我们以《锂离子电池针刺实验影响因素的研究》这篇论文为例子，可以看到表现确实存在差异，甚至可能存在合格和不合格的差异。









总而言之，上面这些换成大家能理解的语言就是：

1）这个测试本身就存在测试失败的风险；

2）这个测试大家不做，是因为做了也很难找到引发原因/解决办法。

钢针大战除了热闹还有什么

至此，宁德时代和比亚迪这场钢针大战尘埃落定，吃瓜群众可以逐一散场。

但要说你以后绝不买电动汽车？或者就因为这件事对宁德时代嗤之以鼻，碰见他们家的电池就绕路走？实际情况好像是该吃瓜时候的吃瓜，到了买车时身体又挺诚实，毕竟高能量密度摆在那里。

其实宁德时代真没必要选择硬刚，刀片电池本身就有先天和后天优势，除了磷酸铁锂电池加持，「直列式排布结构+高温绝缘陶瓷防护+隔烟通道」也起到很强的防护作用。



拿直列式排布结构来说，它的优势在于正负极在两端，正负极间隙较大，避免遭遇针刺时，隔膜无法延伸，钢针作为导体接通正负极发生短路的问题。

诚然，811三元电池的安全问题一直是宁德时代的阿克琉斯之踵，这种电池的优点是能够有效提高电池能量密度，但针刺实验过程中瞬间释放的热量主要来自于电池内部短路，高能量密度引发爆燃的机率就提高了；而且镍比例越高，正极材料的热稳定性就越差，所以这种电池的针刺测试通过难度是很高的。

但电池安全问题不是一个单项测试就能说明，而且通过制造工艺、材质工艺的控制（减少毛刺、杂质），电池内短路发生概率会降低。

除此外，811电池包的电芯上部增加了重量高达2.5kg的阻燃层设计，阻燃层可以减缓由电芯向电池外部燃烧的速度，增加乘员逃生时间。



811三元电池是正极材料中镍钴铝或镍钴锰按8:1:1比例进行搭配的三元锂电池，因为触及了赚钱小能手，宁德时代必须得反击，但越反击越尴尬，越洗越黑。

至于有些人提到的，是宁德时代主导强制性标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》将针刺试验取消，就有些阴谋论了。

毕竟国际上IEC 62660-2，IEC 62660 3 等标准，均未采用针刺试验来评价电池安全性是客观存在，而且一个标准的制定是多方集团、市场发展等多方原因得来的，我们只能说宁德时代从中得利了。
雅斯顿小结

汽车领域已经好一阵子没有针对某一项技术性领域展开广泛辩论了，本就小众的新能源领域更是很难引起全民关注。说来也巧，上一次是帕萨特25%小偏置碰撞成绩稀碎上了热搜，这一次则是宁德时代和比亚迪就「针刺试验」开撕，都是「小概率」安全问题。

但小概率≠不会发生，而且往往一旦发生后果极为严重，作为核心诉求，它理应引起重视。要我说，宁德时代正视这个问题就好了嘛，三元锂电池很难攻克此问题是客观情况，作为国内领先的动力电池商，试图对专业测试混淆视听，这才是最打脸的。

但也希望大家不要带有阴谋论的眼光来看本次事件，如果真是，那宁德时代当时应该是偷着乐，而不是硬刚。