一根直徑 5mm 的鋼針，引發了兩家動力電池巨頭以及雙方粉絲激烈的論戰。

最近幾天，比亞迪和寧德時代圍繞針刺試驗的爭論不斷發酵。核心的爭議主要有兩點：

• 三元電池到底行不行——三元電池的電芯能否通過針刺試驗？

• 針刺試驗有沒有用——通過針刺試驗后，是否就意味著安全？

至于為何會發生此次爭辯，或是因為比亞迪此前在發布「刀片電池」技術時，將刀片電池（搭載了刀片電池技術的磷酸鐵鋰電池）和三元鋰電池、磷酸鐵鋰塊狀電池進行了針刺對照測試。

結果，三元鋰電池發生劇烈燃燒，表面溫度超過 500℃，而刀片電池無明火、無煙、表面溫度維持在 30℃ - 60℃。

比亞迪發布刀片電池時公布的針刺試驗結果

這種測試結果，相當于將所有三元鋰電池供應商架在火上炙烤。

最終，三元鋰電池頭號玩家寧德時代站了出來，在微博連續發聲，一位比亞迪的高管則全程陪練。

針刺試驗，指的是是模擬異物進入電池包，從而導致電池發生短路的情況。

當鋼針刺入電池包，具備導電能力的鋼針便能造成內部短路，電能轉換為熱能后，短時間內熱能集中爆發，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背后的博弈。

1、爭議始末

先迅速回顧一下事件的時間線。

3 月 29 日，比亞迪發布刀片電池技術，重點介紹其安全性能，并通過針刺對比測試進行演示。演示結果直指三元鋰電池安全性問題。

5 月 11 日，有投資者向寧德時代提問，「比亞迪的刀片電池是否碾壓了寧德時代的電池？」

對此，寧德時代官方回應：「刀片電池是我們 2016 年量產的 CTP 結構創新概念中的一種，我們已經選擇并量產 CTP 結構創新里最優的幾種，比如 CTP-0，CTP-1，CTP-2。」

言下之意，寧德時代早已有刀片電池的概念，但最終選了更優的方案進行了量產。這和直接說「刀片電池不行」沒什么區別。

5 月 11 日，比亞迪汽車銷售公司副總經理李云飛在微博上疑似回應，「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，寧德時代官方微博放出對三元電池包進行針刺測試的視頻，結論是：寧德時代的三元電池包，鋼針根本刺不穿。

截圖來源：寧德時代官方微博

5 月 23 日，寧德時代又放出了更多關于針刺實驗的視頻。

這次是對兩種三元電芯進行針刺測試，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。

視頻測試的結果顯示：兩款電芯順利通過針刺試驗，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：寧德時代官方微博

在視頻結尾，寧德時代還頗具意味地發問：「寧德時代早在 2017 年就已掌握三元電芯通過針刺測試的技術，但是為什么沒有推廣？通過針刺測試=電池安全嗎？」

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

5 月 24 日，比亞迪的李云飛再次回應，并將質疑指向寧德時代針刺測試中三元電芯是否發生了短路。

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

「針刺測試的核心目的不是一定要讓電池內短路，而是模擬電池在受到金屬異物刺入的濫用條件下發生熱失控的程度和幾率，從而對電池在實際應用過程中可能出現的此類安全風險進行預判。」

另外，「判斷內短路電壓降，寧德時代降了 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？按您的標準，刀片電池針刺試驗真是完全、徹底、妥妥地失敗了！」

不過很快，David 工科男的微博被刪除。目前，李云飛也未見進一步明確回應。

至此，「針刺」風波算是告一段落。

2、被取消的「針刺試驗」

比亞迪和寧德時代圍繞針刺試驗展開論戰時，由于雙方的論戰與整個動力電池行業的技術演進、消費者的用車安全有著密切關系，行業內外迅速給予密切關注。

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

針刺試驗包括對象、方法和要求。

對象有兩個，單體蓄電池、蓄電池模塊。

測試方法是，將動力電池充滿電，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。

要求是，不爆炸、不起火。

這項測試，目的是模擬異物進入電池包后導致短路的情況。

部分業內人士認為，它是動力電池測試中最為嚴苛的測試方法，甚至因此沒有被加入到電池安全測試標準中。

至于針刺試驗為什么沒有被加入到電池安全測試標準中？

官方也做出了解釋。

2018 年 1 月，工信部發布了「關于征求《電動汽車安全要求》等 3 項強制性國家標準（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、擠壓」五項安全測試。

正是這版的《要求》與 2015 年發布的 GB/T31485-2015 的 10 項測試要求相比，取消了針刺試驗這項測試。

對于為何要取消針刺試驗，文件給出的解釋是：

「在 2017 年 1 月 17 號發布的《新能源汽車生產企業及產品準入管理規定》中，GB/T 31485-2015 標準中針刺為暫不執行項目。

起草組調研 IEC 62660-2，IEC 62660-3 等標準，發現均未采用針刺試驗來評價電池安全性。

經工作組討論，一致認為針刺試驗與實際失效模式不相符。因此，決定在本標準中取消針刺試驗?！?/p>

在《新能源汽車生產企業及產品準入管理規定》中，電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法沿用此前的《GB/T 31485-2015》標準，同時在備注一欄中提到，「6.2.8、6.3.8 針刺試驗暫不執行。」

《GB/T 31485-2015》標準由國家質檢總局和中國國家標準化管理委員會聯合制訂。

IEC 62660-2 和 IEC 62660-3 則是國際電工委員會（IEC）制定的關于「電氣公路用車的驅動用輔道助鋰電池」在可靠性和濫用試驗部分制定的標準。

可以看到，在國家標準的制定中，作為依據的《新能源汽車生產企業及產品準入管理規定》本身并未對為何取消針刺試驗進行說明。

而 IEC 的標準沒有采用針刺試驗，理論上也只能說明針刺試驗未被納入測試要求中。

無論怎樣，最終結果是，針刺試驗從《GB/T 31485-2015》中被剔除。

由于《GB/T 31485-2015》一直沿用至今，所以很長時間便沒有企業再談及針刺試驗，這項測試直到比亞迪發布刀片電池時才被重新帶回到人們的視野當中。

3、爭論之后的答案

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

為什么要做針刺試驗？

針刺試驗本質上是模擬異物進入電池從而導致短路情況，電池一旦短路，便會引發熱失控，最終帶來自燃的風險。

所以，這項技術可以幫助企業做好針對相應的技術完善。

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

寧德時代通過對電池包進行防護，最終導致鋼針在進入電池包之前發生了折斷。

這種方法相當于為電芯增加了一層保護措施，最大化地避免了電芯被鋼針刺穿并發生短路的風險。

思路雖好，但問題是，誰能保證電池在實際應用中不會遇到比針刺試驗中更強的沖擊呢？如果沖擊力更強，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看上去仍不可少。

次日，寧德時代放出三元電芯的針刺測試視頻，正式回應三元電池針刺試驗質疑。

在視頻中，寧德時代對自家的 5 系、8 系三元電芯進行了針刺試驗。

當鋼針以 25mm/s 的速度貫穿電芯，觀察 1 小時后，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℃。

寧德時代還展示了第三方權威機構的測試證書，在 2017 年通過了 TüV 的測試認證。

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

這看似完美回應了比亞迪在發布刀片電池時的測試視頻。

那么，這場交鋒究竟得出了什么結論呢？

首先，針刺試驗是一種模擬測試技術，可以用于檢驗電池短路后的熱失控風險；

其次，刀片電池、寧德時代的三元電池均可以通過針刺試驗；

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，也只能說明動力電池相對安全，而非絕對安全。

所以寧德時代最后的提問也在情理之中。

看完雙方的爭論后，其實不難發現，即便寧德時代的三元電芯可以通過針刺試驗，并不能說明其他電池供應商的技術也能達到同等水平。

一場對比式的針刺試驗，刺痛的是三元電池的安全性問題，只不過頭部玩家寧德時代站出來扛了一刀，而且出人意料地實現了「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據聯盟此前發布的《新能源汽車國家監管平臺大數據安全監管成果報告》顯示，2019 年 5 月至 8 月，國家監管平臺發現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，這固然與當前乘用車仍主要裝配三元鋰電池有關。但同時，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，比亞迪發布的刀片電池技術值得肯定。

只有百花齊放、自由競爭，才會讓動力電池更加成熟。

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

4、風波后續

5 月 26 日，寧德時代官方微信公眾號發文，提到在 2017 年通過三元電池針刺試驗后，為什么沒有把針刺方案量產。

原因在于，國外整車廠對于整車安全的共識已由單體安全轉向系統安全。

另外，從技術上說，電池包層面有了更優化的安全解決方案，單體電池針刺測試的實際需求已不復存在。

寧德時代還指出：

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

GB 38031 標準強化了電池系統熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全要求，模擬了外部火燒、機械沖擊、濕熱循環、振動泡水、過溫過充等實際場景。

單體針刺測試作為獨立項目，在該標準中被正式取消，僅作為單體熱失控的觸發條件，要求電池單體發生熱失控后，電池系統在 5 分鐘內不起火不爆炸，為乘員預留安全逃生時間。

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

同一天，市場監管總局（標準委）批準發布《電動汽車安全要求》、《電動客車安全要求》、《電動汽車用動力蓄電池安全要求》等三項強制性國家標準。

這三項標準自 2021 年 1 月 1 日起實行。

其中，《電動汽車用動力蓄電池安全要求》規定了動力蓄電池的機械安全、電氣安全和功能安全，測試項目涵蓋機械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環、外部火燒、振動泡水、外部短路、過溫過充、系統熱擴散等各種安全場景。

值得注意的是，在「熱擴散乘員保護驗證試驗程序」部分，試驗對象為整車或電池包或系統。試驗方法中則將針刺觸發熱失控的方法作為了推薦方法之一。

這意味著，針刺試驗接下來仍不會作為強制標準被啟動。

一場熱鬧的針刺試驗大戲就此落幕。

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

而行業內的車企，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。

返回第一電動網首頁 >