一根直徑 5mm 的鋼針，引發(fā)了兩家動(dòng)力電池巨頭以及雙方粉絲激烈的論戰(zhàn)。

最近幾天，比亞迪和寧德時(shí)代圍繞針刺試驗(yàn)的爭論不斷發(fā)酵。核心的爭議主要有兩點(diǎn)：

• 三元電池到底行不行——三元電池的電芯能否通過針刺試驗(yàn)？

• 針刺試驗(yàn)有沒有用——通過針刺試驗(yàn)后，是否就意味著安全？

至于為何會(huì)發(fā)生此次爭辯，或是因?yàn)楸葋喌洗饲霸诎l(fā)布「刀片電池」技術(shù)時(shí)，將刀片電池（搭載了刀片電池技術(shù)的磷酸鐵鋰電池）和三元鋰電池、磷酸鐵鋰塊狀電池進(jìn)行了針刺對照測試。

結(jié)果，三元鋰電池發(fā)生劇烈燃燒，表面溫度超過 500℃，而刀片電池?zé)o明火、無煙、表面溫度維持在 30℃ - 60℃。

比亞迪發(fā)布刀片電池時(shí)公布的針刺試驗(yàn)結(jié)果

這種測試結(jié)果，相當(dāng)于將所有三元鋰電池供應(yīng)商架在火上炙烤。

最終，三元鋰電池頭號(hào)玩家寧德時(shí)代站了出來，在微博連續(xù)發(fā)聲，一位比亞迪的高管則全程陪練。

針刺試驗(yàn)，指的是是模擬異物進(jìn)入電池包，從而導(dǎo)致電池發(fā)生短路的情況。

當(dāng)鋼針刺入電池包，具備導(dǎo)電能力的鋼針便能造成內(nèi)部短路，電能轉(zhuǎn)換為熱能后，短時(shí)間內(nèi)熱能集中爆發(fā)，最終造成電池冒煙、漏液或爆炸。

知道了這層背景，我們來看看這場論戰(zhàn)背后的博弈。

1、爭議始末

先迅速回顧一下事件的時(shí)間線。

3 月 29 日，比亞迪發(fā)布刀片電池技術(shù)，重點(diǎn)介紹其安全性能，并通過針刺對比測試進(jìn)行演示。演示結(jié)果直指三元鋰電池安全性問題。

5 月 11 日，有投資者向?qū)幍聲r(shí)代提問，「比亞迪的刀片電池是否碾壓了寧德時(shí)代的電池？」

對此，寧德時(shí)代官方回應(yīng)：「刀片電池是我們 2016 年量產(chǎn)的 CTP 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新概念中的一種，我們已經(jīng)選擇并量產(chǎn) CTP 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新里最優(yōu)的幾種，比如 CTP-0，CTP-1，CTP-2?！?/p>

言下之意，寧德時(shí)代早已有刀片電池的概念，但最終選了更優(yōu)的方案進(jìn)行了量產(chǎn)。這和直接說「刀片電池不行」沒什么區(qū)別。

5 月 11 日，比亞迪汽車銷售公司副總經(jīng)理李云飛在微博上疑似回應(yīng)，「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！」

5 月 22 日，寧德時(shí)代官方微博放出對三元電池包進(jìn)行針刺測試的視頻，結(jié)論是：寧德時(shí)代的三元電池包，鋼針根本刺不穿。

截圖來源：寧德時(shí)代官方微博

5 月 23 日，寧德時(shí)代又放出了更多關(guān)于針刺實(shí)驗(yàn)的視頻。

這次是對兩種三元電芯進(jìn)行針刺測試，包括某款 5 系三元電芯和能量密度更高的某款 8 系三元電芯。

視頻測試的結(jié)果顯示：兩款電芯順利通過針刺試驗(yàn)，電池不冒煙、不起火。

其中，5 系三元電芯的電壓下降到 3.724v，下降了 0.48v。溫度上升到 93.7℃，上升了 70℃。

8 系三元電芯的電壓下降到 4.075v，下降了 0.08v，溫度上升到 37.7℃，上升了 13.6℃。

截圖來源：寧德時(shí)代官方微博

在視頻結(jié)尾，寧德時(shí)代還頗具意味地發(fā)問：「寧德時(shí)代早在 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？」

與比亞迪這幾個(gè)回合的交鋒，寧德時(shí)代主要想表達(dá)的是：自家的電池包強(qiáng)度足以折斷鋼針，自家的三元電芯可以通過針刺試驗(yàn)，通過針刺試驗(yàn)不等于電池就安全了。

5 月 24 日，比亞迪的李云飛再次回應(yīng)，并將質(zhì)疑指向?qū)幍聲r(shí)代針刺測試中三元電芯是否發(fā)生了短路。

5 月 25 日，一名在資料中注明來自寧德時(shí)代的微博用戶「David 工科男」回應(yīng)李云飛稱：

「針刺測試的核心目的不是一定要讓電池內(nèi)短路，而是模擬電池在受到金屬異物刺入的濫用條件下發(fā)生熱失控的程度和幾率，從而對電池在實(shí)際應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的此類安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)判?！?/p>

另外，「判斷內(nèi)短路電壓降，寧德時(shí)代降了 0.48V 和 0.08V 不算短路，那比亞迪 3 月底刀片電池針刺后壓降 0.021V 這就算短路了？按您的標(biāo)準(zhǔn)，刀片電池針刺試驗(yàn)真是完全、徹底、妥妥地失敗了！」

不過很快，David 工科男的微博被刪除。目前，李云飛也未見進(jìn)一步明確回應(yīng)。

至此，「針刺」風(fēng)波算是告一段落。

2、被取消的「針刺試驗(yàn)」

比亞迪和寧德時(shí)代圍繞針刺試驗(yàn)展開論戰(zhàn)時(shí)，由于雙方的論戰(zhàn)與整個(gè)動(dòng)力電池行業(yè)的技術(shù)演進(jìn)、消費(fèi)者的用車安全有著密切關(guān)系，行業(yè)內(nèi)外迅速給予密切關(guān)注。

爭論的源頭，還要從「針刺試驗(yàn)」這個(gè)消失已久，卻因比亞迪而重回大眾視野的技術(shù)名詞說起。

針刺試驗(yàn)包括對象、方法和要求。

對象有兩個(gè)，單體蓄電池、蓄電池模塊。

測試方法是，將動(dòng)力電池充滿電，用直徑為 5-8mm 的耐高溫鋼針，以（25±5）mm/s 的速度，從垂直于電池極板的方向貫穿，貫穿位置宜靠近所刺面的幾何中心，鋼針停留在電池中，觀察 1 小時(shí)。

要求是，不爆炸、不起火。

這項(xiàng)測試，目的是模擬異物進(jìn)入電池包后導(dǎo)致短路的情況。

部分業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，它是動(dòng)力電池測試中最為嚴(yán)苛的測試方法，甚至因此沒有被加入到電池安全測試標(biāo)準(zhǔn)中。

至于針刺試驗(yàn)為什么沒有被加入到電池安全測試標(biāo)準(zhǔn)中？

官方也做出了解釋。

2018 年 1 月，工信部發(fā)布了「關(guān)于征求《電動(dòng)汽車安全要求》等 3 項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）意見的通知」，在單體電池也就是電芯的要求中，提到了「過放、過充、短路、加熱、溫度循環(huán)、擠壓」五項(xiàng)安全測試。

正是這版的《要求》與 2015 年發(fā)布的 GB/T31485-2015 的 10 項(xiàng)測試要求相比，取消了針刺試驗(yàn)這項(xiàng)測試。

對于為何要取消針刺試驗(yàn)，文件給出的解釋是：

「在 2017 年 1 月 17 號(hào)發(fā)布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)定》中，GB/T 31485-2015 標(biāo)準(zhǔn)中針刺為暫不執(zhí)行項(xiàng)目。

起草組調(diào)研 IEC 62660-2，IEC 62660-3 等標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)均未采用針刺試驗(yàn)來評價(jià)電池安全性。

經(jīng)工作組討論，一致認(rèn)為針刺試驗(yàn)與實(shí)際失效模式不相符。因此，決定在本標(biāo)準(zhǔn)中取消針刺試驗(yàn)?！?/p>

在《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)定》中，電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法沿用此前的《GB/T 31485-2015》標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在備注一欄中提到，「6.2.8、6.3.8 針刺試驗(yàn)暫不執(zhí)行?！?/p>

《GB/T 31485-2015》標(biāo)準(zhǔn)由國家質(zhì)檢總局和中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)聯(lián)合制訂。

IEC 62660-2 和 IEC 62660-3 則是國際電工委員會(huì)（IEC）制定的關(guān)于「電氣公路用車的驅(qū)動(dòng)用輔道助鋰電池」在可靠性和濫用試驗(yàn)部分制定的標(biāo)準(zhǔn)。

可以看到，在國家標(biāo)準(zhǔn)的制定中，作為依據(jù)的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)定》本身并未對為何取消針刺試驗(yàn)進(jìn)行說明。

而 IEC 的標(biāo)準(zhǔn)沒有采用針刺試驗(yàn)，理論上也只能說明針刺試驗(yàn)未被納入測試要求中。

無論怎樣，最終結(jié)果是，針刺試驗(yàn)從《GB/T 31485-2015》中被剔除。

由于《GB/T 31485-2015》一直沿用至今，所以很長時(shí)間便沒有企業(yè)再談及針刺試驗(yàn)，這項(xiàng)測試直到比亞迪發(fā)布刀片電池時(shí)才被重新帶回到人們的視野當(dāng)中。

3、爭論之后的答案

從此次比亞迪和寧德時(shí)代你來我往的交鋒中，圍繞針刺試驗(yàn)的幾個(gè)問題的答案逐漸清晰：

為什么要做針刺試驗(yàn)？

針刺試驗(yàn)本質(zhì)上是模擬異物進(jìn)入電池從而導(dǎo)致短路情況，電池一旦短路，便會(huì)引發(fā)熱失控，最終帶來自燃的風(fēng)險(xiǎn)。

所以，這項(xiàng)技術(shù)可以幫助企業(yè)做好針對相應(yīng)的技術(shù)完善。

針刺試驗(yàn)的對象是誰？是電芯和電池包。所以，寧德時(shí)代第一次放出的是三元電池包針刺測試視頻。

寧德時(shí)代通過對電池包進(jìn)行防護(hù)，最終導(dǎo)致鋼針在進(jìn)入電池包之前發(fā)生了折斷。

這種方法相當(dāng)于為電芯增加了一層保護(hù)措施，最大化地避免了電芯被鋼針刺穿并發(fā)生短路的風(fēng)險(xiǎn)。

思路雖好，但問題是，誰能保證電池在實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)遇到比針刺試驗(yàn)中更強(qiáng)的沖擊呢？如果沖擊力更強(qiáng)，電池包能否真正徹底地抵抗住外力？

所以，可以做更安全的電池包，但為了以防萬一，針對電芯的針刺試驗(yàn)看上去仍不可少。

次日，寧德時(shí)代放出三元電芯的針刺測試視頻，正式回應(yīng)三元電池針刺試驗(yàn)質(zhì)疑。

在視頻中，寧德時(shí)代對自家的 5 系、8 系三元電芯進(jìn)行了針刺試驗(yàn)。

當(dāng)鋼針以 25mm/s 的速度貫穿電芯，觀察 1 小時(shí)后，不起火、不冒煙，最終電壓分別下降 0.48V 和 0.08V，溫度分別上升 70℃和 13.6℃。

寧德時(shí)代還展示了第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的測試證書，在 2017 年通過了 TüV 的測試認(rèn)證。

至此，寧德時(shí)代拿出了第三方的數(shù)據(jù)，證明其三元電芯已經(jīng)通過針刺測試，也將問題引向根本——「針刺試驗(yàn)」是否有其存在必要性，以及完成針刺試驗(yàn)是否意味著電池便是安全的？

這看似完美回應(yīng)了比亞迪在發(fā)布刀片電池時(shí)的測試視頻。

那么，這場交鋒究竟得出了什么結(jié)論呢？

首先，針刺試驗(yàn)是一種模擬測試技術(shù)，可以用于檢驗(yàn)電池短路后的熱失控風(fēng)險(xiǎn)；

其次，刀片電池、寧德時(shí)代的三元電池均可以通過針刺試驗(yàn)；

第三，由于電池安全涉及諸多方面，理論上即便通過針刺試驗(yàn)，也只能說明動(dòng)力電池相對安全，而非絕對安全。

所以寧德時(shí)代最后的提問也在情理之中。

看完雙方的爭論后，其實(shí)不難發(fā)現(xiàn)，即便寧德時(shí)代的三元電芯可以通過針刺試驗(yàn)，并不能說明其他電池供應(yīng)商的技術(shù)也能達(dá)到同等水平。

一場對比式的針刺試驗(yàn)，刺痛的是三元電池的安全性問題，只不過頭部玩家寧德時(shí)代站出來扛了一刀，而且出人意料地實(shí)現(xiàn)了「反殺」。

但這不能說明三元電池就安全了。

新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟此前發(fā)布的《新能源汽車國家監(jiān)管平臺(tái)大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報(bào)告》顯示，2019 年 5 月至 8 月，國家監(jiān)管平臺(tái)發(fā)現(xiàn)新能源汽車安全事故 79 起，涉及車輛 96 輛。

其中，86% 的故車輛使用三元鋰離子電池，7% 的事故車輛使用磷酸鐵鋰電池，還有 7% 的事故車輛電池類型不確定。

在已查明起火原因的車輛中，58% 的車輛起火源于電池問題，19% 的車輛起火源于碰撞問題，還有部分車輛的起火原因源于浸水、零部件故障、使用問題等因素。

86% 的事故車輛使用了三元鋰電池，這固然與當(dāng)前乘用車仍主要裝配三元鋰電池有關(guān)。但同時(shí)，58% 的車輛起火源于電池問題則說明，三元鋰電池仍未完全安全。

在這一背景下，比亞迪發(fā)布的刀片電池技術(shù)值得肯定。

只有百花齊放、自由競爭，才會(huì)讓動(dòng)力電池更加成熟。

至于針刺試驗(yàn)是否有其存在必要性，是否需要更多新的測試方法，以及寧德時(shí)代提到的要從電池系統(tǒng)層面考慮安全性問題，這是有待整個(gè)行業(yè)重新思考的問題。

4、風(fēng)波后續(xù)

5 月 26 日，寧德時(shí)代官方微信公眾號(hào)發(fā)文，提到在 2017 年通過三元電池針刺試驗(yàn)后，為什么沒有把針刺方案量產(chǎn)。

原因在于，國外整車廠對于整車安全的共識(shí)已由單體安全轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全。

另外，從技術(shù)上說，電池包層面有了更優(yōu)化的安全解決方案，單體電池針刺測試的實(shí)際需求已不復(fù)存在。

寧德時(shí)代還指出：

「近兩年制定 GB 38031 時(shí)，我國新能源汽車年產(chǎn)銷量已經(jīng)突破百萬輛，成績舉世矚目，歐美日邀請中國作為副主席國家，主導(dǎo)電動(dòng)汽車安全全球技術(shù)法規(guī)（UN GTR 20）中的動(dòng)力電池部分?！?/p>

GB 38031 標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化了電池系統(tǒng)熱安全、機(jī)械安全、電氣安全以及功能安全要求，模擬了外部火燒、機(jī)械沖擊、濕熱循環(huán)、振動(dòng)泡水、過溫過充等實(shí)際場景。

單體針刺測試作為獨(dú)立項(xiàng)目，在該標(biāo)準(zhǔn)中被正式取消，僅作為單體熱失控的觸發(fā)條件，要求電池單體發(fā)生熱失控后，電池系統(tǒng)在 5 分鐘內(nèi)不起火不爆炸，為乘員預(yù)留安全逃生時(shí)間。

也就是說針刺是否通過已不重要，關(guān)鍵要看單體熱失控后，系統(tǒng)是否可以控制熱失控的蔓延，為各類電池的安全應(yīng)用設(shè)定了基本門檻。

同一天，市場監(jiān)管總局（標(biāo)準(zhǔn)委）批準(zhǔn)發(fā)布《電動(dòng)汽車安全要求》、《電動(dòng)客車安全要求》、《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》等三項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。

這三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)自 2021 年 1 月 1 日起實(shí)行。

其中，《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》規(guī)定了動(dòng)力蓄電池的機(jī)械安全、電氣安全和功能安全，測試項(xiàng)目涵蓋機(jī)械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環(huán)、外部火燒、振動(dòng)泡水、外部短路、過溫過充、系統(tǒng)熱擴(kuò)散等各種安全場景。

值得注意的是，在「熱擴(kuò)散乘員保護(hù)驗(yàn)證試驗(yàn)程序」部分，試驗(yàn)對象為整車或電池包或系統(tǒng)。試驗(yàn)方法中則將針刺觸發(fā)熱失控的方法作為了推薦方法之一。

這意味著，針刺試驗(yàn)接下來仍不會(huì)作為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)被啟動(dòng)。

一場熱鬧的針刺試驗(yàn)大戲就此落幕。

作為旁觀者或關(guān)系密切的車主，對于比亞迪的刀片電池和以寧德時(shí)代為代表的三元電池關(guān)注度陡然增加。

而行業(yè)內(nèi)的車企，也因此對接下來的電池合作方有了更清晰的判斷，這或許也是好事一樁。

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