「谈闪充电池争议」

文 | 李勤

当龙头电池公司一年斩获的利润相当于车企之和时，一个产业真相已经不言而喻：电池是新能源车激烈竞争背后的决定性要素。而电池技术的每一次大步幅变化，都将引发行业震荡。

尤其是2025年之后，新能源车市场渗透率突破60%，针对终局市场份额的围猎，已经加速。比亚迪的第二代刀片电池问世，就处在这个产业节点。

今年3月5日，比亚迪推出第二代刀片电池及闪充技术，给出了一系列惊人的性能指标：依靠1500kW的超大功率充电桩，从10%到97%的充电，只用9分钟；即便零下30度的极寒环境，从20%充到97%，也只比常温多3分钟。同时，比亚迪声称，这个闪充技术下，电池续航和寿命也几乎不受影响。

为将二代刀片电池快速推广，比亚迪还推出了“闪充中国”战略，预计到今年年底，在全国落成20000座闪充站。

从技术到配套设施的完整布局，引发行业震动，毕竟上一代比亚迪刀片电池推出后，已然撼动甚至改变了市场格局。

2020年4月，比亚迪发布第一代“刀片电池”，磷酸铁锂电池的系统能量密度显著提升。叠加成本和热稳定性优势，推动磷酸铁锂电池装机量一路走高，如今铁锂电池已经占到80%份额。而比亚迪自身的汽车销量，也进入了三年翻三番的陡峭增长阶段，最终登顶全球新能源车销量第一。

如今，新能源车要进一步从主流走向普及，低温环境、补能效率和安全等，仍然是顽疾。比亚迪第二代刀片电池的推出，正承载着集团的下一个增长使命。

截至5月6日，比亚迪累计建成5924座闪充站，从基建速度不难看出，这家新能源车巨头推动闪充战略的意志。

但比亚迪第二代闪充刀片电池推出至今，就争议不断。36氪汽车也在与行业的大量访谈中，听到至少两类声音。

一类从业者基于技术经验，认为如此快的充电速度，必然会产生大量热。行业在对磷酸铁锂超快充电池的应用实践中，通常将温度控制在60度以下，而闪充的发热量显然会更大，电池包工作温度很可能突破65度甚至达到70度，这已经越过当下电池材料的耐受或者安全边界，“对磷酸铁锂来讲，电解液和负极在高温下，成（SEI）膜的阻抗会显著增大，长期使用很可能影响安全和寿命。”

SEI膜是电解液在负极表面形成的钝化薄层，可保护负极免受电解液持续分解，对提升电池循环寿命和安全性至关重要。

而另一类从业者向36氪表示，在1500kW充电和如此高的升温下做到至少500次循环，这已经证明了比亚迪在磷酸铁锂技术上的积累，短时间内，行业恐怕难有应对方案。

在这样的背景下，比亚迪电池事业群CTO孙华军于北京车展期间，接受了36氪汽车的一次深度访谈，围绕第二代刀片电池的研发逻辑、闪充技术的物理本质、磷酸铁锂的能力边界，以及行业竞争格局的走向，给出了一系列回应。

孙华军没有回避闪充带来的热管理挑战。他坦言，大电流充电必然产生更高温度，一般的热管理技术已经无法匹配闪充的产热速率，这是物理现实。但他同时指出，“不能简单说闪充伤电池”——从1C到2C再到4C、5C，每一代充电速度提升时都曾被质疑“伤电池”，而技术每一次都在进步。

谈到电池工作温度上限，孙华军说，70℃只是过去的认知边界，正如几年前行业还认为磷酸铁锂电池高温上限是60℃一样，“不能简单地用自己过往经验习惯，用惯性思维来看待新的技术”，而是通过各种创新，不停地去突破物理极限。

比亚迪的解题路径是：把充电与寿命背后的电化学机理研究清楚，从负极SEI膜的热稳定性提升，到刀片电池天然对称散热结构的特性，再到压缩电池尺寸，降低内阻、均匀热分布，形成了一套系统性的解决方案。

他透露，比亚迪内部做了5分钟、6分钟、9分钟、10分钟等不同充电速率下的大量循环测试，不仅是单次极限验证，还有长期持续验证，包括全闪充1000次循环，以及模拟“海南到哈尔滨”长途高速全闪充等极端工况。

“我们做了大量的循环和可靠性测试，才敢把它真正变成一个可大规模装车的技术。”

针对同行高管“25万元以上车型用铁锂电池是变相减配”的言论，孙华军也犀利回应：电池厂没有定义高端的权利。

“到底谁来定义高端？是电池供应商画一条能量密度的线，还是消费者通过底盘操控、驾驶舒适性、补能速度、长期使用安全性来定义？”他认为，如果由一家电池供应商来定义什么叫高端，“那既不尊重主机厂的工程能力，也不尊重用户的真实判断。”

孙华军承认磷酸铁锂的技术边界，但认为，仍有提升空间。他表示，比亚迪有信心在数年内，将铁锂体系的系统能量密度进一步提升。

谈到新电池技术下的行业走向，孙华军也直言，闪充技术提高了竞争门槛。在孙华军看来，闪充技术的普及对头部企业是有利的——“1C、2C谁都能做，但十分钟以下，短时间内，不是谁都能做”。这意味着没有深厚电化学研究积累、没有系统工程能力的企业，则需要寻求更长远的破局方案。

以下是36氪汽车与比亚迪电池事业群CTO孙华军交流纪要：

「回应闪充伤电池：我们做了1000次循环验证」

36氪汽车：不管是行业人士，还是消费者的朴素认知，都担心用闪充会伤电池，你们什么看？

孙华军：不能简单说闪充伤电池。回顾以往，1C、2C推出的时候，有人说伤电池，4C、5C推出的时候，也有人说伤电池，每一次技术都在进步，每一次都有人出来被说伤电池。

核心是锂离子电池要做动力学匹配平衡。特别是随着能量密度的提升，又要把充电速度加快。锂离子从正极到负极表面，再从负极表面到负极里面，这个过程就是各种电化学反应，一旦动力学设计出问题就有可能造成析锂。

当然闪充还有一个新问题，一般的热管理技术，已经无法匹配这么快的产热功能。所以第二个就是我们整个的热管理，能够匹配上我们这么快的充电功率。

这也是我们刀片电池一个非常好的优点。因为刀片电池是一个天生适合做快充的产品，它的结构是对称的，电流从两端出去，可以上下两个面同时散热，发热之后，电池里面集流体的热传导性非常好，散热又在电池高度方向，所以热阻就特别低。

另外，基于电池发热不均匀，极柱两边的温度会高，中间会低的问题，为了适应闪充，我们优化了刀片电池的尺寸，一个是发热内阻低了，另一方面在更短的长度方向，温度变得更均匀。

而刀片电池的热管理也比较好设计，我们可以做到，哪里发热多，就提升哪里的散热能力。所以这也是刀片电池能快速地做到充电速度快的逻辑，它有天然的优势。

最后再配合整体的电化学体系设计和创新。

36氪汽车：闪充技术下的第二代刀片电池，温差能控制在多少吗？

孙华军：温差分两类，一个是电芯内部的温差，一个是整个系统的温差。

对于整个系统的温差，因为刀片电池的架构，每一列的热环境，基本是一样的，这就比较容易去管控PACK里面不同电芯间的温差。因为我的冷板都是上下散热的，里面可以做流道的设计，让不同的电芯之间进行热交换，一个电流串联的电池，整个PACK（电池系统）内的电芯的温差就会做的比较小。

还有就是电芯内的温差，电芯内的温差大，电流密度的分布差异就会大。温度低的地方和温度高的地方，电流密度就会不一样。但是有个好处，当你温度高的时候，电芯内虽然有温差，但它阻抗差异小，反而是可控的。

实际的核心不是你温差控制在多少，而是你有能力保证在这个温差下电池不出问题，是安全的。

36氪汽车：我从行业里听到一个说法，就是电池温升的边界在70度，是相对极限的状态？

孙华军：铁锂有这个能力，也不是所有的铁锂都能做到，当然还要看不同厂家的电解液配方等设计。

我觉得技术是动态进步的，70℃只是过去的认知边界，正如几年前行业还认为磷酸铁锂电池高温上限是60℃一样。我们不应被静态数值束缚，核心在于真正搞清楚温度影响电池寿命机理。然后通过各种创新，不停地去突破边界。

这也是研发人员的使命吧，就是不停的突破物理极限，所以不能简单的用自己过往经验习惯，用惯性思维来看待新的技术。

大家看到我们九分钟能够充饱，其实如果按照极限操作，其实我们不需要9分钟，5分钟、6分钟也ok的，但这个时候温度肯定更高了，用两次三次其实都没事，但在我们当前的边界认知下，用10年就不行。

所以还是要看创新、看数据，我们内部有很多数据，5分钟，6分钟，9分钟，10分钟，15分钟，当然不仅仅是单次的，还要持续的，我们都做了详细的数据。

36氪汽车：伤电池背后的一个担忧是寿命，你们闪充电池做了哪些耐久或者老化测试？

孙华军：这些测试既是消费者关心的，也是我们是否有信心推出市场的依据，对我们来说不是一款产品很小的量去做一些示范，我们是大规模的，全系的。

无论是从公司的角度、还是从用户需求角度出发，都是要做大量的测试。包括电芯，PACK这些层级的测试，还会做更加严格的一些工作。正常的消费者可能一周充一次电，而我们做的就是加速。比如连续去做闪充的循环，相当于连续加非常高负荷的运行。我们内部完全不止500次，是1000次，而且是全闪充。

我们还有低温，核心除了快速的充电之外，还有温度冲击，瞬间从零下30度做到60度，我们也要去做这种测试。

另外我们还考虑节假日，比如从海南到哈尔滨，从哈尔滨回到海南。这个过程中全程高速，全闪充的场景，我们都要基于消费者的习惯来做各种测试。

我们过去有大量的数据测试，结合各种各样的使用习惯，去思考一旦闪充出来之后，在这种长途的使用过程中，肯定会增加它的运行率，再模拟出来，去做这种循环测试。

而且我们在研发的过程中，公司也提了要求，第一台车出来之后就快速去做各种路试，跑全闪充，因为你还要叠加振动、叠加脉冲、叠加你的BMS（电池管理系统）对 SOC（剩余电量）是否计算准确等等，去模拟实际情况来看整个电池衰减的情况。这就变成一个系统性的验证。

正是由于我们做了大量的循环和性能的可靠性测试，才敢把它真正变成一个可量产的、可大规模装车的技术。

大家都说闪充要6分钟、7分钟，其实我们也能搞定，但是大规模量产是另外一回事。

36氪汽车：第二代刀片电池的质保寿命整体提升了2.5个百分点，是基于什么做到的？

孙华军：就像刚才说的，我们在研究方面，有专门的团队在研究寿命跟各种参数设计、参数标准之间的关系，以及寿命跟市场使用之间的关系，以及如何去提升寿命。

正是这样的基础，我们在第二代刀片电池研发的过程中，就提前考虑了寿命的影响，就是要把这些问题解决掉，不影响寿命，我觉得这是最重要的。

我们现在所有的数据，都是有云端数据，也会做大量的数据建模，通过这种建模分析去看电池的状态。

我们发现有一些用户的车都是长时间地运行，电池一直是处在比较高的使用负荷状态，连续的充放电也比较多，这就是一个非常恶劣的工况。我们很多的电池性能设计都是围绕这些数据来的，要保证这个车的电池不出问题，其实这就是我们的技术、产品设计都把安全放在第一位的初衷。

「聊低温：电池要看平衡能力，低温和快充要兼顾」

36氪汽车：你们宣布第二代刀片电池做到了零下30度的适应性，也有企业说做到了零下40度，这个差距明显吗？

孙华军：铁锂做到零下40度也可以。核心还要问一下高温性能到底怎么样？常见的解题思路：一个是材料做纳米化，一个是电解液。以电解液为例，从现在我们所了解的，如果要在零下40度下很好地发挥作用，那基本上高温性能会比较差，电解液在稍微温度高一点都气化掉了。

因为要让电解液的粘度更低，溶点往下走，可以对锂盐做一些调整，确保在低温下的这种脱溶剂化性能要比较好，但是要平衡负极SEI膜的阻抗以及正极的电压平台还是比较难。

这里面电解液的一些体系、锂盐可能都要调整。跟传统的可能都不太一样。

36氪汽车：实现闪充的充电效率，除了改良材料设计，在电池的制造工艺上需要做哪些特殊的优化？

孙华军：工艺上整个大的架构其实没有太大的变化。有很多工艺是延续了过去一代刀片的工艺。唯一的差异点还是在于一致性的要求。比如我们热管理的冷板，厚度的一致性的管控，散热功率的差异，电芯之间的一致性，甚至某一个传感器、监测电压或者温度的一些参数需要更接近于真实，所以我觉得更重要的是在于一致性怎么来保证。

「聊体系：闪充电池不是突然冒出来，研发跨度16年」

36氪汽车：比亚迪近两年电池技术进化的速度特别快，而且发布即量产，能介绍下背后的研发过程吗？比如闪充技术和第二代刀片电池，什么时候启动，经历了哪些节点，周期大概是多久？

孙华军：我觉得闪充技术和第二代刀片电池，不是一个突然冒出来的产品，他跟我们整个技术创新的体系，有很大的关系。

比如很多技术，在电池层级能做到，但实际上它可能并不一定能装车，因为它并不是单一电池的事。

它包括整个闪充的生态，整车有很多配套要一起进行升级。所以创新一定是从技术的创新到产品的创新，再到整个体系的创新，当然这中间还有大量的基础研究。

以第二代刀片电池为例，我们把充电跟寿命背后的机理研究清楚，针对性的进行技术方案的迭代，才能解决不同充电速度下可能对电池寿命造成影响的一些问题。

这里面就有各个方面的研究，包括安全、寿命、快充能量密度的提升、低温等等各个维度，都会有大量机理的研究。整个链条就是机理的研究、技术的创新、产品的创新。

最终是电池、电机、电控、整车等等，包括充电技术这种产品的创新，形成了我们整个闪充体系、创新的生态。

当然研发要提前做，并不是我们突然想到第一代刀片电池，马上就能实现。到2020年，推出第一代刀片电池，我们前面用了差不多10年，甚至更长的时间。从第一代刀片电池到第二代刀片电池差不多6年时间。

在这中间，我们整个的工程师团队核心就是做研究，做技术创新。最后到产业创新，也建立了非常大的研发团队4

人才队伍是我们所有技术创新的基础，因为要研究的维度很多，课题非常多。最后技术创新变成了我们技术鱼池里面一个个新的技术。

36氪汽车：比亚迪一直有个说法，就是量产一代，研发一代，那从预研切到量产的时候，这个节点是怎么去判断的？

孙华军：我们是量产一代，储备一代，预研一代。

量产一代针对现有成熟的平台化产品，这一代的产品基于这一代的技术指标，工艺技术等等，适配不同的产品系列。比如方程豹跟王朝海洋的车需求不一样，会进行产品的开发。

储备一代，实际上就是各个技术会更先进一些。它有一个过程，是工程化的问题，都是一些复杂的系统，单一的技术要应用到现有产品里，需要做一些工程化的落地，这一部分也是偏平台化的工作会多一点。

因为一旦一个新的技术应用到工程落地的时候，它往往也会考虑多种产品是否适配。比如一个能够降低成本的方案，肯定希望用到更多的产品中。因为我们的量非常大，它产生的经济效益是非常可观的。

预研一代，是各种前沿的前瞻的技术探索。预研的这个团队往往是要创新，还没有到真正工程化阶段，要更体现先进性。一些方案，比如新的材料，有的在一些科学原理上已经能实现了，有的甚至更前瞻一点，这个时候就需要给大家试错，需要在没有压力的情况下去做多种技术路线的探索。

以上是完全不一样的三种团队。我们都是做好明确的分工，大家的目标也很清楚。

36氪汽车：技术投入总有不确定，你们会给多大的容错率？

孙华军：我们在产品开发领域是不允许出错的，但是在技术创新领域里，从电芯到系统，新的技术特别多。仅电芯里面就有各种各样的设计元素，从四大主材到功能材料，到结构件，每一个设计要素，都自己做迭代、做创新。每一个功能维度都可以去做创新，都可以投入研发，不停的迭代，每一个功能的优化，其实都会进到我们这个鱼池里面去。

但会不会用，要看时间，看需求。比如过去我们把隔膜的这些技术都准备好了，但当我没有第二代刀片电池需求的时候，他就只是在池子里面，但当有这个需求的时候，我已经做好准备了，所以这也是储备一代跟量产一代的关系，不能完全说这就叫错，只是在恰当的时候，是否能够发挥它的作用。

36氪汽车：以隔膜为例，做出第二代刀片电池这个性能，需要考虑多少种方案？

孙华军：首先还是要从需求维度来，这次我们推出的第二代刀片电池，不仅仅是闪充的性能提升，整车的里程都增加了。在有限的空间里面，有更多的电量，就需要更薄的隔膜。

第二是闪充的过程，电流比较大，温度就会比一般的充电高。当然通过我们的热管理等技术，能够把温度控制下来，但就需要隔膜耐热的稳定性，必须在全生命周期内，保证闪充电池的耐久性、可靠性。

第三，还有隔膜，在快速充放电过程中动力学和电解液如何保持的问题？因为锂的析出，一方面是动力学的不匹配，另一方面是电解液不足等问题。

所以在动力学的匹配上，为便于锂离子的穿透，我们会对隔膜孔的设计提要求，确保阻抗要低。另外要有一定的电解液保持能力，确保充电使用到后期的时候，还能够有充足的动力学特性，这些其实都是我们闪充电池设计、开发过程中的部分。只要定义出来需求，隔膜在技术上就容易被实现。

「回应“铁锂减配论”：电池厂没有定义高端的权利」

36氪汽车：同行高管也公开发表了一个论调，说25万元以上的车用磷酸铁锂电池是变相减配，比亚迪是铁锂电池的主要倡导者，怎么看待这个观点？

孙华军：首先举一个例子，我们仰望U9X，1000多万，它的操控、加速等都是极致，性能非常好的。它本身就是高端车，用的就是磷酸铁锂电池。

怎么来定义高端？是用一个电池的参数来画一条线？还是通过消费者来定义？谁来定义什么是高端？

第二，是说底盘的操控性，驾驶的舒适性，补能的速度，长期使用的安全性，这是高端？还是说电池供应商画一条线，定一个能量密度，叫高端。到底哪个是高端？

如果电池供应商来定义高端，那他既不尊重主机厂的工程能力，也不尊重用户的真实判断，高端的定义权，不在单一零部件手中。

我们公司很简单，技术服务于战略，战略服务于用户痛点的解决，就是服务于市场。什么是用户的痛点？我们很清楚，安全的焦虑、续航里程的焦虑、补能速度的焦虑、成本的焦虑，技术创新实际是解决这些痛点的。这些痛点解决了，用户自然而然会有判断的能力。

第三，我们有一句话叫安全是最大的豪华，核心还要去解决安全问题。

「“铁锂能量密度还能提高，固态电池是终极方案”」

36氪汽车：行业还有个担心是说现在的闪充力能力下，可能磷酸铁锂能量密度到上限了，你们认为还有可重点探索的方向吗？

孙华军：闪充体系下，磷酸铁锂现在的（系统）能量密度大概130(Wh/kg)到140多。跟三元去比，它能量密度的确还有空间，我们也都会围绕闪充的能量密度做很多工作。

36氪汽车：那闪充速度已经很快了，还会继续突破吗？还是说重心转向能量密度？

孙华军：这个就要看需求，因为十分钟以下充电时间，体验上区别不大。对于技术研发的团队来说，总想去挑战，突破极限，突破之后会有很多新的认知。

核心还是围绕能量密度、安全、寿命等用户关心的性能，以能量密度为主线，同时要把寿命和安全作为底线，做产品的创新。

36氪汽车：比亚迪一直推崇磷酸铁锂电池，行业有种印象，是觉得你们的技术体系比较单一，你们怎么看这个标签？

孙华军：当然不接受，我们内部对于钠电、三元、铁锂，甚至包括固液混合体系、无负极、全固态电池等等，我们都是多路线同时探索，同时做研发，当然花的资源是不一样的。

所以在这个探索的过程中，甚至有的体系（例如无负极）不一定能成功，但是它代表了一个很高的高度。这背后的机理，比如电池的界面反应，只有当你研究过更复杂的界面反应以后，你对电池的认知才会不一样。

反过来在研究的过程中会形成很多结论，去反哺我们现有的液态锂电池。

另外比亚迪电池不仅仅只做锂离子电池，钠电等也很早就开始研究。很多研究并不是纯粹简单的为了商业上的成功，大量的研究，为我们带来技术和理解上的多样性，让我们更深层次的去理解电池。

36氪汽车：当时是比如说可能判断三元电池的热稳定的活性比较高，走到今天这个节点，产业产业、材料体系和热管理技术都在进步，你们的判断会更新吗？

孙华军：（三元）技术会有改进，但本征的东西没变，行业内更多的是去延缓，或者做隔离。简单来说就是把失控温度提高，但是无论怎么都还是远低于磷酸铁锂，这是本征问题决定的。但也不能说它不能用，核心问题还是要可控。

车是一个运动的物体，会有各种各样的工况发生，这就需要我们产品系统的质量管控，要做得非常可靠。所以如果做得足够可靠，其实是没问题的。三元虽然只有20%份额，但也还有20% ，总体来说还是在一个相对受控的状态。

像我们用铁锂，主要是能解决用户实际需求。

其次，还有能源安全的问题，镍、钴都是容易被卡脖子的一些材料，所以磷酸铁锂是王总（比亚迪董事长王传福）一开始就选定的战略方向。

36氪汽车：你是电池行业几十年的老兵，今天的电池技术竞争进入相当高维的阶段，这对行业格局会有什么变化，车企应该做什么部署？

孙华军：我们发布了闪充之后，其实从协同角度去看，对头部（电池）企业是有利的。

因为如果1C、2C充电谁都能做。但要做十分钟以下，短时间内不是谁都能做的。当然他们（车企）还有一个破局路线，可以用我们的电池。

36氪汽车：你们的产能够吗？

孙华军：产能有需要，我们就可以扩满产能。比亚迪肯定是开放的格局。

封面来源 | 企业官方