說(shuō)到針刺實(shí)驗(yàn)就不得不提一提比亞迪和寧德時(shí)代的“曠世大戰(zhàn)“，我們先來(lái)簡(jiǎn)單回顧一下吃瓜要點(diǎn)。故事要從比亞迪3月29日的那場(chǎng)刀片電池發(fā)布會(huì)開(kāi)始說(shuō)起，筆者當(dāng)時(shí)坐在電腦面前看直播都能聞到濃濃的火藥味，比亞迪宣稱要改變行業(yè)對(duì)三元鋰電池的依賴，將動(dòng)力電池的技術(shù)路線回歸正道！

　　并展示了刀片電池與三元鋰電池的針刺實(shí)驗(yàn)對(duì)比視頻，實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人大跌眼鏡：三元鋰電池劇烈燃燒，表面溫度瞬間超過(guò)500℃，電池表面的雞蛋被炸飛；而比亞迪的刀片電池就像沒(méi)事發(fā)生，表面溫度30~60℃。在這場(chǎng)直播中雖沒(méi)點(diǎn)名道姓，但明眼人都知道三元鋰電池市場(chǎng)份額最大的正是比亞迪電池最大的對(duì)手——寧德時(shí)代。

　　直到5月11日，在寧德時(shí)代的財(cái)報(bào)峰會(huì)上，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群直言：電池的安全和電池的濫用測(cè)試是兩回事，但有些人把濫用測(cè)試通過(guò)等同于電池安全。寧德時(shí)代的回應(yīng)，瞬間將事件推向高潮，隨后這兩家電池巨頭在微博上展開(kāi)了激烈的隔空互懟。

　　其實(shí)比亞迪與寧德時(shí)代的爭(zhēng)論的根源莫過(guò)于針刺實(shí)驗(yàn)對(duì)于驗(yàn)證電池安全到底有沒(méi)有用？

　　在《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法》2015版國(guó)標(biāo)當(dāng)中，是存在電池單體針刺測(cè)試這一項(xiàng)目的。但隨著大家都轉(zhuǎn)而投向能量密度高的三元鋰電池，國(guó)家不得不對(duì)這項(xiàng)法規(guī)進(jìn)行修訂。在最新強(qiáng)制性國(guó)標(biāo)中，刪除了電池單體針刺測(cè)試，取而代之的是電池系統(tǒng)熱擴(kuò)散試驗(yàn)。在熱擴(kuò)散試驗(yàn)中，可以自行選擇加熱觸發(fā)熱失控，或者針刺觸發(fā)熱失控，也就是針刺測(cè)試變成了一門選修課。

　　用一根大直徑鋼針刺穿電池，模擬電池短路進(jìn)而觸發(fā)熱失控，是目前為止最嚴(yán)苛的測(cè)試方法，而且無(wú)論從鋼針直徑、刺穿速度來(lái)看，我們的國(guó)標(biāo)測(cè)試方法在國(guó)際上都是最為嚴(yán)苛的。

　　帶著針刺實(shí)驗(yàn)的疑惑，筆者來(lái)到了比亞迪位于重慶的弗迪電池工廠，親眼目睹了針刺實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程。在針刺實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，刀片電池和三元鋰兩種電池都已經(jīng)是滿電狀態(tài)，刀片電池滿電狀態(tài)電壓為3.4v，三元鋰電池也達(dá)到了滿電狀態(tài)的4.16v。

　　首先開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試的是三元鋰電池，在調(diào)試完測(cè)試設(shè)備，一切準(zhǔn)備就緒后，試驗(yàn)工程師回到指揮間。只聽(tīng)工程師一聲令下，還沒(méi)等我們反應(yīng)過(guò)來(lái)，隔著玻璃的隔壁試驗(yàn)間就傳來(lái)了猛烈的爆炸聲。三元鋰電池一扎就爆了，針刺點(diǎn)被瞬間炸飛導(dǎo)致針刺溫度未采集到。

　　之后用同樣的方法測(cè)試刀片電池，場(chǎng)面毫無(wú)波瀾，沒(méi)有明煙明火。我甚至一度懷疑針刺試驗(yàn)是否已經(jīng)開(kāi)始，但從監(jiān)控及玻璃房中可以清晰地看到鋼針確實(shí)已經(jīng)穿透刀片電池了。

　　由于刀片電池兩端較長(zhǎng)，電壓處于緩慢釋放的過(guò)程，安全閥溫度也只是緩慢上升，2分鐘后針刺點(diǎn)溫度也才上升至33℃，安全閥溫度上升至22℃左右。

　　刀片電池的概念并不新鮮，但想走出實(shí)驗(yàn)室量產(chǎn)裝車就不是一件簡(jiǎn)單的事了。刀片電池最難最核心的部分其實(shí)是在于疊片工藝，不同于傳統(tǒng)電池所采用的纏繞工藝。疊片工藝是把正極、負(fù)極材料切成小片與陶瓷隔膜合成小個(gè)電芯單體，然后將多個(gè)小電芯單體堆疊成一個(gè)大電芯單體。這樣一來(lái)，疊片工藝賜予了刀片電池的高能量密度，但這種做法的成本也更為昂貴且麻煩。

　　因此刀片電池難點(diǎn)不在于整個(gè)電池結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，而是輥壓、疊片、切片等工藝的開(kāi)發(fā)，由于市面上現(xiàn)有的疊片機(jī)最多只能做到600mm長(zhǎng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了比亞迪刀片電池1米長(zhǎng)的極片，因此這種疊片采用的是比亞迪完全獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)的設(shè)備和裁切方案。

　　除疊片之外，刀片電池生產(chǎn)過(guò)程中的配料、涂布、輥壓、檢測(cè)等其他工藝都達(dá)到了頂尖水平。例如，配料系統(tǒng)的精度在0.2%以內(nèi)；雙面同時(shí)涂布，涂布最大寬度達(dá)1300mm、單位面積涂敷重量偏差小于1%；1200mm超大幅寬的輥壓速度可達(dá)120m/min，厚度控制2μm以內(nèi)，確保寬尺寸極片厚度的一致性。

　　第一個(gè)吃螃蟹的人是令人佩服的，比亞迪刀片電池的橫空出世，讓刀片電池跟比亞迪劃上了等號(hào)，刀片電池雖不是比亞迪率先提出的，但當(dāng)大家閑暇談?wù)撈鸬镀姵貢r(shí)，率先想到的一定是比亞迪。在大家都認(rèn)為磷酸鐵鋰電池該被淘汰時(shí)，比亞迪的刀片電池狠狠地給我們上了一課。（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 張景森）