「談閃充電池爭議」

文 | 李勤

當龍頭電池公司一年斬獲的利潤相當於車企之和時，一個產業真相已經不言而喻：電池是新能源車激烈競爭背後的決定性要素。而電池技術的每一次大步幅變化，都將引發行業震盪。

尤其是2025年之後，新能源車市場滲透率突破60%，針對終局市場份額的圍獵，已經加速。比亞迪的第二代刀片電池問世，就處在這個產業節點。

今年3月5日，比亞迪推出第二代刀片電池及閃充技術，給出了一系列驚人的性能指標：依靠1500kW的超大功率充電樁，從10%到97%的充電，只用9分鐘；即便零下30度的極寒環境，從20%充到97%，也只比常溫多3分鐘。同時，比亞迪聲稱，這個閃充技術下，電池續航和壽命也幾乎不受影響。

為將二代刀片電池快速推廣，比亞迪還推出了「閃充中國」戰略，預計到今年年底，在全國落成20000座閃充站。

從技術到配套設施的完整佈局，引發行業震動，畢竟上一代比亞迪刀片電池推出後，已然撼動甚至改變了市場格局。

2020年4月，比亞迪發布第一代「刀片電池」，磷酸鐵鋰電池的系統能量密度顯著提升。疊加成本和熱穩定性優勢，推動磷酸鐵鋰電池裝機量一路走高，如今鐵鋰電池已經佔到80%份額。而比亞迪自身的汽車銷量，也進入了三年翻三番的陡峭增長階段，最終登頂全球新能源車銷量第一。

如今，新能源車要進一步從主流走向普及，低溫環境、補能效率和安全等，仍然是頑疾。比亞迪第二代刀片電池的推出，正承載着集團的下一個增長使命。

截至5月6日，比亞迪累計建成5924座閃充站，從基建速度不難看出，這家新能源車巨頭推動閃充戰略的意志。

但比亞迪第二代閃充刀片電池推出至今，就爭議不斷。36氪汽車也在與行業的大量訪談中，聽到至少兩類聲音。

一類從業者基於技術經驗，認為如此快的充電速度，必然會產生大量熱。行業在對磷酸鐵鋰超快充電池的應用實踐中，通常將溫度控制在60度以下，而閃充的發熱量顯然會更大，電池包工作溫度很可能突破65度甚至達到70度，這已經越過當下電池材料的耐受或者安全邊界，「對磷酸鐵鋰來講，電解液和負極在高溫下，成（SEI）膜的阻抗會顯著增大，長期使用很可能影響安全和壽命。」

SEI膜是電解液在負極表面形成的鈍化薄層，可保護負極免受電解液持續分解，對提升電池循環壽命和安全性至關重要。

而另一類從業者向36氪表示，在1500kW充電和如此高的升溫下做到至少500次循環，這已經證明了比亞迪在磷酸鐵鋰技術上的積累，短時間內，行業恐怕難有應對方案。

在這樣的背景下，比亞迪電池事業群CTO孫華軍於北京車展期間，接受了36氪汽車的一次深度訪談，圍繞第二代刀片電池的研發邏輯、閃充技術的物理本質、磷酸鐵鋰的能力邊界，以及行業競爭格局的走向，給出了一系列回應。

孫華軍沒有迴避閃充帶來的熱管理挑戰。他坦言，大電流充電必然產生更高溫度，一般的熱管理技術已經無法匹配閃充的產熱速率，這是物理現實。但他同時指出，「不能簡單說閃充傷電池」——從1C到2C再到4C、5C，每一代充電速度提升時都曾被質疑「傷電池」，而技術每一次都在進步。

談到電池工作溫度上限，孫華軍說，70℃只是過去的認知邊界，正如幾年前行業還認為磷酸鐵鋰電池高溫上限是60℃一樣，「不能簡單地用自己過往經驗習慣，用慣性思維來看待新的技術」，而是通過各種創新，不停地去突破物理極限。

比亞迪的解題路徑是：把充電與壽命背後的電化學機理研究清楚，從負極SEI膜的熱穩定性提升，到刀片電池天然對稱散熱結構的特性，再到壓縮電池尺寸，降低內阻、均勻熱分佈，形成了一套系統性的解決方案。

他透露，比亞迪內部做了5分鐘、6分鐘、9分鐘、10分鐘等不同充電速率下的大量循環測試，不僅是單次極限驗證，還有長期持續驗證，包括全閃充1000次循環，以及模擬「海南到哈爾濱」長途高速全閃充等極端工況。

「我們做了大量的循環和可靠性測試，纔敢把它真正變成一個可大規模裝車的技術。」

針對同行高管「25萬元以上車型用鐵鋰電池是變相減配」的言論，孫華軍也犀利回應：電池廠沒有定義高端的權利。

「到底誰來定義高端？是電池供應商畫一條能量密度的線，還是消費者通過底盤操控、駕駛舒適性、補能速度、長期使用安全性來定義？」他認為，如果由一家電池供應商來定義什麼叫高端，「那既不尊重主機廠的工程能力，也不尊重用戶的真實判斷。」

孫華軍承認磷酸鐵鋰的技術邊界，但認為，仍有提升空間。他表示，比亞迪有信心在數年內，將鐵鋰體系的系統能量密度進一步提升。

談到新電池技術下的行業走向，孫華軍也直言，閃充技術提高了競爭門檻。在孫華軍看來，閃充技術的普及對頭部企業是有利的——「1C、2C誰都能做，但十分鐘以下，短時間內，不是誰都能做」。這意味着沒有深厚電化學研究積累、沒有系統工程能力的企業，則需要尋求更長遠的破局方案。

以下是36氪汽車與比亞迪電池事業群CTO孫華軍交流紀要：

「回應閃充傷電池：我們做了1000次循環驗證」

36氪汽車：不管是行業人士，還是消費者的樸素認知，都擔心用閃充會傷電池，你們什麼看？

孫華軍：不能簡單說閃充傷電池。回顧以往，1C、2C推出的時候，有人說傷電池，4C、5C推出的時候，也有人說傷電池，每一次技術都在進步，每一次都有人出來被說傷電池。

核心是鋰離子電池要做動力學匹配平衡。特別是隨着能量密度的提升，又要把充電速度加快。鋰離子從正極到負極表面，再從負極表面到負極裏面，這個過程就是各種電化學反應，一旦動力學設計出問題就有可能造成析鋰。

當然閃充還有一個新問題，一般的熱管理技術，已經無法匹配這麼快的產熱功能。所以第二個就是我們整個的熱管理，能夠匹配上我們這麼快的充電功率。

這也是我們刀片電池一個非常好的優點。因為刀片電池是一個天生適合做快充的產品，它的結構是對稱的，電流從兩端出去，可以上下兩個面同時散熱，發熱之後，電池裏面集流體的熱傳導性非常好，散熱又在電池高度方向，所以熱阻就特別低。

另外，基於電池發熱不均勻，極柱兩邊的溫度會高，中間會低的問題，為了適應閃充，我們優化了刀片電池的尺寸，一個是發熱內阻低了，另一方面在更短的長度方向，溫度變得更均勻。

而刀片電池的熱管理也比較好設計，我們可以做到，哪裏發熱多，就提升哪裏的散熱能力。所以這也是刀片電池能快速地做到充電速度快的邏輯，它有天然的優勢。

最後再配合整體的電化學體系設計和創新。

36氪汽車：閃充技術下的第二代刀片電池，溫差能控制在多少嗎？

孫華軍：溫差分兩類，一個是電芯內部的溫差，一個是整個系統的溫差。

對於整個系統的溫差，因為刀片電池的架構，每一列的熱環境，基本是一樣的，這就比較容易去管控PACK裏面不同電芯間的溫差。因為我的冷板都是上下散熱的，裏面可以做流道的設計，讓不同的電芯之間進行熱交換，一個電流串聯的電池，整個PACK（電池系統）內的電芯的溫差就會做的比較小。

還有就是電芯內的溫差，電芯內的溫差大，電流密度的分佈差異就會大。溫度低的地方和溫度高的地方，電流密度就會不一樣。但是有個好處，當你溫度高的時候，電芯內雖然有溫差，但它阻抗差異小，反而是可控的。

實際的核心不是你溫差控制在多少，而是你有能力保證在這個溫差下電池不出問題，是安全的。

36氪汽車：我從行業裏聽到一個說法，就是電池溫升的邊界在70度，是相對極限的狀態？

孫華軍：鐵鋰有這個能力，也不是所有的鐵鋰都能做到，當然還要看不同廠家的電解液配方等設計。

我覺得技術是動態進步的，70℃只是過去的認知邊界，正如幾年前行業還認為磷酸鐵鋰電池高溫上限是60℃一樣。我們不應被靜態數值束縛，核心在於真正搞清楚溫度影響電池壽命機理。然後通過各種創新，不停地去突破邊界。

這也是研發人員的使命吧，就是不停的突破物理極限，所以不能簡單的用自己過往經驗習慣，用慣性思維來看待新的技術。

大家看到我們九分鐘能夠充飽，其實如果按照極限操作，其實我們不需要9分鐘，5分鐘、6分鐘也ok的，但這個時候溫度肯定更高了，用兩次三次其實都沒事，但在我們當前的邊界認知下，用10年就不行。

所以還是要看創新、看數據，我們內部有很多數據，5分鐘，6分鐘，9分鐘，10分鐘，15分鐘，當然不僅僅是單次的，還要持續的，我們都做了詳細的數據。

36氪汽車：傷電池背後的一個擔憂是壽命，你們閃充電池做了哪些耐久或者老化測試？

孫華軍：這些測試既是消費者關心的，也是我們是否有信心推出市場的依據，對我們來說不是一款產品很小的量去做一些示範，我們是大規模的，全系的。

無論是從公司的角度、還是從用戶需求角度出發，都是要做大量的測試。包括電芯，PACK這些層級的測試，還會做更加嚴格的一些工作。正常的消費者可能一周充一次電，而我們做的就是加速。比如連續去做閃充的循環，相當於連續加非常高負荷的運行。我們內部完全不止500次，是1000次，而且是全閃充。

我們還有低溫，核心除了快速的充電之外，還有溫度衝擊，瞬間從零下30度做到60度，我們也要去做這種測試。

另外我們還考慮節假日，比如從海南到哈爾濱，從哈爾濱回到海南。這個過程中全程高速，全閃充的場景，我們都要基於消費者的習慣來做各種測試。

我們過去有大量的數據測試，結合各種各樣的使用習慣，去思考一旦閃充出來之後，在這種長途的使用過程中，肯定會增加它的運行率，再模擬出來，去做這種循環測試。

而且我們在研發的過程中，公司也提了要求，第一台車出來之後就快速去做各種路試，跑全閃充，因為你還要疊加振動、疊加脈衝、疊加你的BMS（電池管理系統）對 SOC（剩餘電量）是否計算準確等等，去模擬實際情況來看整個電池衰減的情況。這就變成一個系統性的驗證。

正是由於我們做了大量的循環和性能的可靠性測試，纔敢把它真正變成一個可量產的、可大規模裝車的技術。

大家都說閃充要6分鐘、7分鐘，其實我們也能搞定，但是大規模量產是另外一回事。

36氪汽車：第二代刀片電池的質保壽命整體提升了2.5個百分點，是基於什麼做到的？

孫華軍：就像剛纔說的，我們在研究方面，有專門的團隊在研究壽命跟各種參數設計、參數標準之間的關係，以及壽命跟市場使用之間的關係，以及如何去提升壽命。

正是這樣的基礎，我們在第二代刀片電池研發的過程中，就提前考慮了壽命的影響，就是要把這些問題解決掉，不影響壽命，我覺得這是最重要的。

我們現在所有的數據，都是有云端數據，也會做大量的數據建模，通過這種建模分析去看電池的狀態。

我們發現有一些用戶的車都是長時間地運行，電池一直是處在比較高的使用負荷狀態，連續的充放電也比較多，這就是一個非常惡劣的工況。我們很多的電池性能設計都是圍繞這些數據來的，要保證這個車的電池不出問題，其實這就是我們的技術、產品設計都把安全放在第一位的初衷。

「聊低溫：電池要看平衡能力，低溫和快充要兼顧」

36氪汽車：你們宣佈第二代刀片電池做到了零下30度的適應性，也有企業說做到了零下40度，這個差距明顯嗎？

孫華軍：鐵鋰做到零下40度也可以。核心還要問一下高溫性能到底怎麼樣？常見的解題思路：一個是材料做納米化，一個是電解液。以電解液為例，從現在我們所了解的，如果要在零下40度下很好地發揮作用，那基本上高溫性能會比較差，電解液在稍微溫度高一點都氣化掉了。

因為要讓電解液的粘度更低，溶點往下走，可以對鋰鹽做一些調整，確保在低溫下的這種脫溶劑化性能要比較好，但是要平衡負極SEI膜的阻抗以及正極的電壓平台還是比較難。

這裏面電解液的一些體系、鋰鹽可能都要調整。跟傳統的可能都不太一樣。

36氪汽車：實現閃充的充電效率，除了改良材料設計，在電池的製造工藝上需要做哪些特殊的優化？

孫華軍：工藝上整個大的架構其實沒有太大的變化。有很多工藝是延續了過去一代刀片的工藝。唯一的差異點還是在於一致性的要求。比如我們熱管理的冷板，厚度的一致性的管控，散熱功率的差異，電芯之間的一致性，甚至某一個傳感器、監測電壓或者溫度的一些參數需要更接近於真實，所以我覺得更重要的是在於一致性怎麼來保證。

「聊體系：閃充電池不是突然冒出來，研發跨度16年」

36氪汽車：比亞迪近兩年電池技術進化的速度特別快，而且發布即量產，能介紹下背後的研發過程嗎？比如閃充技術和第二代刀片電池，什麼時候啓動，經歷了哪些節點，周期大概是多久？

孫華軍：我覺得閃充技術和第二代刀片電池，不是一個突然冒出來的產品，他跟我們整個技術創新的體系，有很大的關係。

比如很多技術，在電池層級能做到，但實際上它可能並不一定能裝車，因為它並不是單一電池的事。

它包括整個閃充的生態，整車有很多配套要一起進行升級。所以創新一定是從技術的創新到產品的創新，再到整個體系的創新，當然這中間還有大量的基礎研究。

以第二代刀片電池為例，我們把充電跟壽命背後的機理研究清楚，針對性的進行技術方案的迭代，才能解決不同充電速度下可能對電池壽命造成影響的一些問題。

這裏面就有各個方面的研究，包括安全、壽命、快充能量密度的提升、低溫等等各個維度，都會有大量機理的研究。整個鏈條就是機理的研究、技術的創新、產品的創新。

最終是電池、電機、電控、整車等等，包括充電技術這種產品的創新，形成了我們整個閃充體系、創新的生態。

當然研發要提前做，並不是我們突然想到第一代刀片電池，馬上就能實現。到2020年，推出第一代刀片電池，我們前面用了差不多10年，甚至更長的時間。從第一代刀片電池到第二代刀片電池差不多6年時間。

在這中間，我們整個的工程師團隊核心就是做研究，做技術創新。最後到產業創新，也建立了非常大的研發團隊4

人才隊伍是我們所有技術創新的基礎，因為要研究的維度很多，課題非常多。最後技術創新變成了我們技術魚池裏面一個個新的技術。

36氪汽車：比亞迪一直有個說法，就是量產一代，研發一代，那從預研切到量產的時候，這個節點是怎麼去判斷的？

孫華軍：我們是量產一代，儲備一代，預研一代。

量產一代針對現有成熟的平台化產品，這一代的產品基於這一代的技術指標，工藝技術等等，適配不同的產品系列。比如方程豹跟王朝海洋的車需求不一樣，會進行產品的開發。

儲備一代，實際上就是各個技術會更先進一些。它有一個過程，是工程化的問題，都是一些複雜的系統，單一的技術要應用到現有產品裏，需要做一些工程化的落地，這一部分也是偏平台化的工作會多一點。

因為一旦一個新的技術應用到工程落地的時候，它往往也會考慮多種產品是否適配。比如一個能夠降低成本的方案，肯定希望用到更多的產品中。因為我們的量非常大，它產生的經濟效益是非常可觀的。

預研一代，是各種前沿的前瞻的技術探索。預研的這個團隊往往是要創新，還沒有到真正工程化階段，要更體現先進性。一些方案，比如新的材料，有的在一些科學原理上已經能實現了，有的甚至更前瞻一點，這個時候就需要給大家試錯，需要在沒有壓力的情況下去做多種技術路線的探索。

以上是完全不一樣的三種團隊。我們都是做好明確的分工，大家的目標也很清楚。

36氪汽車：技術投入總有不確定，你們會給多大的容錯率？

孫華軍：我們在產品開發領域是不允許出錯的，但是在技術創新領域裏，從電芯到系統，新的技術特別多。僅電芯裏面就有各種各樣的設計元素，從四大主材到功能材料，到結構件，每一個設計要素，都自己做迭代、做創新。每一個功能維度都可以去做創新，都可以投入研發，不停的迭代，每一個功能的優化，其實都會進到我們這個魚池裏面去。

但會不會用，要看時間，看需求。比如過去我們把隔膜的這些技術都準備好了，但當我沒有第二代刀片電池需求的時候，他就只是在池子裏面，但當有這個需求的時候，我已經做好準備了，所以這也是儲備一代跟量產一代的關係，不能完全說這就叫錯，只是在恰當的時候，是否能夠發揮它的作用。

36氪汽車：以隔膜為例，做出第二代刀片電池這個性能，需要考慮多少種方案？

孫華軍：首先還是要從需求維度來，這次我們推出的第二代刀片電池，不僅僅是閃充的性能提升，整車的里程都增加了。在有限的空間裏面，有更多的電量，就需要更薄的隔膜。

第二是閃充的過程，電流比較大，溫度就會比一般的充電高。當然通過我們的熱管理等技術，能夠把溫度控制下來，但就需要隔膜耐熱的穩定性，必須在全生命周期內，保證閃充電池的耐久性、可靠性。

第三，還有隔膜，在快速充放電過程中動力學和電解液如何保持的問題？因為鋰的析出，一方面是動力學的不匹配，另一方面是電解液不足等問題。

所以在動力學的匹配上，為便於鋰離子的穿透，我們會對隔膜孔的設計提要求，確保阻抗要低。另外要有一定的電解液保持能力，確保充電使用到後期的時候，還能夠有充足的動力學特性，這些其實都是我們閃充電池設計、開發過程中的部分。只要定義出來需求，隔膜在技術上就容易被實現。

「回應「鐵鋰減配論」：電池廠沒有定義高端的權利」

36氪汽車：同行高管也公開發表了一個論調，說25萬元以上的車用磷酸鐵鋰電池是變相減配，比亞迪是鐵鋰電池的主要倡導者，怎麼看待這個觀點？

孫華軍：首先舉一個例子，我們仰望U9X，1000多萬，它的操控、加速等都是極致，性能非常好的。它本身就是高端車，用的就是磷酸鐵鋰電池。

怎麼來定義高端？是用一個電池的參數來畫一條線？還是通過消費者來定義？誰來定義什麼是高端？

第二，是說底盤的操控性，駕駛的舒適性，補能的速度，長期使用的安全性，這是高端？還是說電池供應商畫一條線，定一個能量密度，叫高端。到底哪個是高端？

如果電池供應商來定義高端，那他既不尊重主機廠的工程能力，也不尊重用戶的真實判斷，高端的定義權，不在單一零部件手中。

我們公司很簡單，技術服務於戰略，戰略服務於用戶痛點的解決，就是服務於市場。什麼是用戶的痛點？我們很清楚，安全的焦慮、續航里程的焦慮、補能速度的焦慮、成本的焦慮，技術創新實際是解決這些痛點的。這些痛點解決了，用戶自然而然會有判斷的能力。

第三，我們有一句話叫安全是最大的豪華，核心還要去解決安全問題。

「「鐵鋰能量密度還能提高，固態電池是終極方案」」

36氪汽車：行業還有個擔心是說現在的閃充力能力下，可能磷酸鐵鋰能量密度到上限了，你們認為還有可重點探索的方向嗎？

孫華軍：閃充體系下，磷酸鐵鋰現在的（系統）能量密度大概130(Wh/kg)到140多。跟三元去比，它能量密度的確還有空間，我們也都會圍繞閃充的能量密度做很多工作。

36氪汽車：那閃充速度已經很快了，還會繼續突破嗎？還是說重心轉向能量密度？

孫華軍：這個就要看需求，因為十分鐘以下充電時間，體驗上區別不大。對於技術研發的團隊來說，總想去挑戰，突破極限，突破之後會有很多新的認知。

核心還是圍繞能量密度、安全、壽命等用戶關心的性能，以能量密度為主線，同時要把壽命和安全作為底線，做產品的創新。

36氪汽車：比亞迪一直推崇磷酸鐵鋰電池，行業有種印象，是覺得你們的技術體系比較單一，你們怎麼看這個標籤？

孫華軍：當然不接受，我們內部對於鈉電、三元、鐵鋰，甚至包括固液混合體系、無負極、全固態電池等等，我們都是多路線同時探索，同時做研發，當然花的資源是不一樣的。

所以在這個探索的過程中，甚至有的體系（例如無負極）不一定能成功，但是它代表了一個很高的高度。這背後的機理，比如電池的界面反應，只有當你研究過更復雜的界面反應以後，你對電池的認知纔會不一樣。

反過來在研究的過程中會形成很多結論，去反哺我們現有的液態鋰電池。

另外比亞迪電池不僅僅只做鋰離子電池，鈉電等也很早就開始研究。很多研究並不是純粹簡單的為了商業上的成功，大量的研究，為我們帶來技術和理解上的多樣性，讓我們更深層次的去理解電池。

36氪汽車：當時是比如說可能判斷三元電池的熱穩定的活性比較高，走到今天這個節點，產業產業、材料體系和熱管理技術都在進步，你們的判斷會更新嗎？

孫華軍：（三元）技術會有改進，但本徵的東西沒變，行業內更多的是去延緩，或者做隔離。簡單來說就是把失控溫度提高，但是無論怎麼都還是遠低於磷酸鐵鋰，這是本徵問題決定的。但也不能說它不能用，核心問題還是要可控。

車是一個運動的物體，會有各種各樣的工況發生，這就需要我們產品系統的質量管控，要做得非常可靠。所以如果做得足夠可靠，其實是沒問題的。三元雖然只有20%份額，但也還有20% ，總體來說還是在一個相對受控的狀態。

像我們用鐵鋰，主要是能解決用戶實際需求。

其次，還有能源安全的問題，鎳、鈷都是容易被卡脖子的一些材料，所以磷酸鐵鋰是王總（比亞迪董事長王傳福）一開始就選定的戰略方向。

36氪汽車：你是電池行業幾十年的老兵，今天的電池技術競爭進入相當高維的階段，這對行業格局會有什麼變化，車企應該做什麼部署？

孫華軍：我們發布了閃充之後，其實從協同角度去看，對頭部（電池）企業是有利的。

因為如果1C、2C充電誰都能做。但要做十分鐘以下，短時間內不是誰都能做的。當然他們（車企）還有一個破局路線，可以用我們的電池。

36氪汽車：你們的產能夠嗎？

孫華軍：產能有需要，我們就可以擴滿產能。比亞迪肯定是開放的格局。

封面來源 | 企業官方