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導(dǎo)語
Introduction
電池行業(yè)乃至汽車行業(yè)太需要一次“證偽”的反思和行動。
“證偽”這個詞,印象中,這么多年來汽車行業(yè)就沒人提過。畢竟,狂飆突進(jìn)的汽車行業(yè)極致“內(nèi)卷”中,“天下攘攘皆為利往”,誰又顧得上去管什么科學(xué)精神呢?
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更有甚者,今年3月份一個月80多場產(chǎn)品發(fā)布會,北京車展更是達(dá)到212場發(fā)布會,“蘿卜快了不洗泥”,狂飆的汽車行業(yè)戰(zhàn)車已經(jīng)是沒法剎車的狀態(tài)。但是,如同相關(guān)媒體所講,當(dāng)一個行業(yè)的營銷聲量與質(zhì)量投訴同步起飛時,我們看到的就不是繁榮,而是一場集體性的掩耳盜鈴。
所幸,還是有清醒者。4月21日的寧德時代TECH DAY上,寧德時代董事長曾毓群提出,“真正的科學(xué)精神,不是只提出想法,而是不斷證明自己有沒有可能出錯。”
證明自己有沒有出錯,這就是科學(xué)哲學(xué)的創(chuàng)立者卡爾·波普爾提出的“證偽”概念,這就是邊界意識。寧德時代為什么提到“變相減配”的問題?為什么會特別強(qiáng)調(diào)控制“溫升”?
一句話,電池行業(yè)乃至汽車行業(yè)太需要一場“證偽”的反思和行動了。
01
“紙面續(xù)航”的證偽
當(dāng)然,因?yàn)橛幸粋€“偽”字,容易造成中文語境下的理解錯誤。
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實(shí)際上,“證偽”不是要證明對與錯,而是說,如果一套理論學(xué)說永遠(yuǎn)正確,放之四海而皆準(zhǔn),不能夠被證偽,那它就不能夠被列入科學(xué)范疇。換句話說,凡是不能被證偽的,就不科學(xué)。
但是,過去幾年我們看到的都是愈演愈烈的概念營銷。這些滿天飛的概念,有多少是能被證偽的?
所謂證偽,實(shí)際上是明確科學(xué)理論的邊界。對于電池行業(yè)來說,磷酸鐵鋰的路線在追趕超長續(xù)航的賽道上,就很有問題,需要證偽和糾偏,需要明確它的應(yīng)用邊界。畢竟,單一的化學(xué)體系并不能適用所有的應(yīng)用場景,它不是萬能的。
現(xiàn)在的行業(yè)誤區(qū)是,電動車的續(xù)航在朝著1000公里以上突進(jìn),磷酸鐵鋰自帶“主角光環(huán)”。但是,磷酸鐵鋰系統(tǒng)能量密度的天花板客觀存在,這就存在一個“超重”的問題。
續(xù)航是更長了,但電動車為多背的重量所付出的代價,比如這些續(xù)航指標(biāo)背后是否犧牲壽命、可靠性降低或成本飆高,造電動車的企業(yè)不會告訴你。營銷概念的狂歡里,這是黑暗的一角。
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實(shí)際上,磷酸鐵鋰硬做1000公里續(xù)航,唯一路徑就是堆電池。而結(jié)果就是車重超標(biāo),甚至電池超過1噸、整車重量會超過3噸。但是,電池包重量一旦逼近甚至超過750公斤,整車的操控性、制動效率、能耗表現(xiàn)乃至輪胎磨損都將顯著劣化。
這種“紙面續(xù)航”大躍進(jìn)背后的問題,卻鮮有人提及。而這次發(fā)布會上,寧德時代說出了一個行業(yè)中鮮有人愿意公開的論斷,就是25萬元以上車型用磷酸鐵鋰電池,就是變相的減配。
寧德時代CTO高煥在發(fā)布會上強(qiáng)調(diào),“能量密度才是定義高端電池的核心標(biāo)準(zhǔn)”概念,明確指出乘用車電池包超過750公斤即屬于不合理、不健康的設(shè)計(jì)。簡單來講,超重就是一種資源浪費(fèi)。
同時,寧德時代發(fā)布的第三代麒麟電池(麒麟III)和凝聚態(tài)電池,也回應(yīng)了三元鋰電池怎么才能做得更輕、更安全的追問。
麒麟III的CLTC(中國輕型汽車行駛工況?)續(xù)航1000公里,電池包重量625公斤,相比實(shí)現(xiàn)同等續(xù)航的磷酸鐵鋰電池輕255公斤,體積290升,縮了112升。省出的重量和空間換算成用戶體驗(yàn),是車內(nèi)多出三個標(biāo)準(zhǔn)20寸行李箱的容積,頭部空間增加18毫米。
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不僅如此,寧德時代達(dá)到1500公里續(xù)航的凝聚態(tài)電池(半固態(tài)),除了果凍狀電解質(zhì)幾乎消除了電解液泄漏和燃燒的風(fēng)險(xiǎn),而且,電池包重量控制在650公斤、體積309升,相比同樣續(xù)航的磷酸鐵鋰解決方案,整車減重能達(dá)到400公斤。
無疑,電池包輕了,意味著整車重心更低、操控響應(yīng)更敏捷、底盤部件(比如像橡膠襯套)等和輪胎的壽命都會更長。這些看不見的地方,恰恰是很多企業(yè)“諱疾忌醫(yī)”、遮遮掩掩的地方。
輕量化在汽車工業(yè)中不是新概念,當(dāng)我們大肆宣揚(yáng)白車身減重多少的時候,卻恰恰有意無意地忽略電池包增重了多少,這也成為智能電動化時代被刻意忽視的“障眼法”。
所以,我們看當(dāng)下部分電動車企的做法,用更重的電池?fù)Q取更長續(xù)航,然后再用更大的電機(jī)補(bǔ)償超重帶來的性能弱化,所謂“水多了加面,面多了加水”,車子反而越來越重,完全失去行業(yè)所追求的“輕量化”的意義。
02
控制“溫升”的證偽
再者,除了電池包的重量問題,在快充、超充競賽白熱化的當(dāng)下,從4C到6C到10C,充電倍率越標(biāo)越高,發(fā)布會上的數(shù)字不斷刷新,但一個關(guān)鍵問題始終懸而未決,發(fā)布會上展示的充電速度,數(shù)字背后累積的無數(shù)的安全和壽命問題,解決了沒?
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從原理來講,充電速度取決于功率,功率取決于電流,電流越大,對電池的安全要求就越高。在快充效率達(dá)到10C后,可能會有嚴(yán)重的安全隱患,以及N次充電循環(huán)后斷崖式衰減的容量。所以,這也恰恰是需要行業(yè)來“證偽”的,需要探索磷酸鐵鋰的安全邊界,充電的極限是10C?15C?20C?
一句話,我們不能為了追求充電的速度,犧牲用戶的安全和生命。這是底線和紅線。
而寧德時代發(fā)布的第三代神行超充電池,交出“均值10C、峰值15C”的超充數(shù)據(jù),常溫10~80%充電時間3分44秒,滿電6分27秒。而在-30℃極寒工況下,從20%到98%只需要不到9分鐘。
真正點(diǎn)亮“滿電6分鐘”的,是高煥后面講的那句:1000次完整循環(huán)后,電池容量保持率SOH依然在90%以上。這意味著每天充電一次的話,三年后電池包的容量依然保有九成以上。
這已經(jīng)完全超過了中國國家標(biāo)準(zhǔn)《電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗(yàn)方法》(GB/T 31484-2015)中,動力電池在循環(huán)1000次后容量保持率應(yīng)不低于初始容量80%的要求。
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而放眼全行業(yè),能將超充速度與長循環(huán)壽命同時寫入量產(chǎn)規(guī)格書的,全行業(yè)目前只有寧德時代敢這么干。這也體現(xiàn)了寧德時代工程能力層面的代際領(lǐng)先。
能做到和敢于這么做,是因?yàn)椋瑢幍聲r代解決了超充的核心難題和電池壽命的頭號殺手,不是“涓流”,而是電流增大帶來的“溫升”。
從原理來說,控制“溫升”的最有效解決路徑,是降低電池內(nèi)阻。內(nèi)阻降低后,才能從源頭壓制產(chǎn)熱,使電池?zé)o需在速度與壽命之間做取舍。
這方面,寧德時代將磷酸鐵鋰電芯的平均內(nèi)阻做到了0.25毫歐,差不多是行業(yè)其他超充電池的一半。
當(dāng)然,這無法通過一個途徑解決,而是通過“技術(shù)組合拳”來實(shí)現(xiàn),是將原子晶拓石墨技術(shù)、SEI基因定向編輯技術(shù)、電芯肩部冷卻方案,應(yīng)用到負(fù)極材料、界面工程和系統(tǒng)散熱,實(shí)現(xiàn)全鏈條重構(gòu)。
實(shí)際上,這背后的技術(shù)執(zhí)行難度極高。
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此外,寧德時代還把涂布精度控制到了頭發(fā)絲直徑百分之一的級別,也就是從70微米降到了0.5微米級別,公差降低了140倍。這是根本沒法靠堆料來解決的。無疑,這就是寧德時代在基礎(chǔ)材料學(xué)與精密制造方面的代際領(lǐng)先。
正如寧德時代董事長曾毓群所講,“我們的‘極限制造’把缺陷率從行業(yè)的百萬分之幾,壓到十億分之一,也就是PPB級別。解決的不只是(電池)今天安不安全,而是5年、10年、15年、20年、25年后,乃至整個生命周期里,依然能安全、穩(wěn)定、可靠。”
控制“溫升”還有一個問題,這里要特別交代一句,行業(yè)有個推薦性國標(biāo)GB/T 44500-2024中設(shè)定,磷酸鐵鋰的動力蓄電池充電、放電的最高檢驗(yàn)溫度≤65℃。這是公認(rèn)的安全區(qū)間,不過,有的企業(yè)將溫控上限放開至80℃,別看差15℃,這里面的差別太大了。
核心在于,從SEI膜來看,80-120℃是SEI膜分解與重構(gòu)的臨界區(qū)間,高溫下SEI膜會持續(xù)破裂與再生,消耗大量活性鋰離子,直接導(dǎo)致電芯容量快速衰減,直流內(nèi)阻呈指數(shù)級上升。
這意味著電池的快充壽命會大幅縮水。所以,65℃才是安全的極限。
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此外,還有一個隔膜的問題。特別是到了75℃以上,隔膜的熱穩(wěn)定性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),會讓隔膜處于“亞穩(wěn)態(tài)”,出現(xiàn)緩慢蠕變與薄區(qū)化,一旦遇到快充過程中的局部過熱,極易發(fā)生隔膜熱收縮,引發(fā)微短路,而微短路正是熱失控的重要誘因。
不僅如此,高溫也會加速電池內(nèi)部的電解液鋰鹽分解,加速惡化SEI,產(chǎn)生大量氣體,導(dǎo)致電芯鼓包、內(nèi)壓升高,長期運(yùn)行中會出現(xiàn)漏液、殼體變形等問題。而對于LFP材料本身,高溫會加劇過渡金屬溶出,形成“內(nèi)阻升高→產(chǎn)熱增加→溫度上升”的惡性循環(huán)。
這種充電的快速溫升情況,也有相關(guān)媒體做過測試。從充電過程來看,一旦電池核心部位的溫度超過75℃,而且頻繁使用超快充的話,電池的壽命縮減和安全隱患是必然存在的。
而我們就能明白,正是出于對高溫對電池安全與可靠性影響的深度認(rèn)知,以及對用戶長期價值的堅(jiān)守,寧德時代所以特別強(qiáng)調(diào)控制“溫升”,這也是通過“證偽”得出的結(jié)論。
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一個細(xì)節(jié)或許更能說明問題。曾毓群這次講,寧德時代內(nèi)部設(shè)有超過500人的專職“證偽”部門,內(nèi)部稱為“對抗組”,KPI不是證明產(chǎn)品能用,而是竭力尋找產(chǎn)品在某些條件下不能用的問題。
這種對“證偽”的投入是反常識的,但正是這種反常識的設(shè)定,與同行真正拉開了距離。而且,這種工程投入的差異,也是電池的超充與長壽命能夠兼得的根本原因。
03
單化學(xué)體系不可能包打天下
除了電池的超重,快充的安全隱患,我們還需要,反思這些年行業(yè)瘋狂和執(zhí)著的代價。
行業(yè)長期存在一種敘事慣性:三元還是鐵鋰?超快充還是換電?這種非此即彼的路線站隊(duì),本質(zhì)上暴露的是技術(shù)和工程能力的創(chuàng)新局限,以及無法堅(jiān)持長期主義的技術(shù)投入。
這就涉及到單一化學(xué)體系的極限,以及一個行業(yè)長期回避的事實(shí):磷酸鐵鋰并不天然等于安全。
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雖說灌輸給用戶的概念是“磷酸鐵鋰安全”,因?yàn)檫@種材料能降低熱失控概率,安全、低成本、長壽命,看起來是比三元鋰更安全,然而市面上磷酸鐵鋰電池的熱失控事故并不鮮見。說到底,制造缺陷和極端工況會突破它的安全邊界。
再說,磷酸鐵鋰當(dāng)前的能量密度已經(jīng)逼近理論極限。再往下,就要付出巨大的代價。而代價誰來出?前面講過了,懂的也都懂。所以,將安全賭注押在單一材料上,本身就是一種技術(shù)偷懶。
正如寧德時代首席科學(xué)家吳凱先生所講,“堅(jiān)持多化學(xué)體系不是可選項(xiàng),而是必選項(xiàng)。因?yàn)槊恳环N材料都有其自身的局限性,沒有任何一種材料能在所有指標(biāo)上同時最優(yōu)。”
寧德時代將磷酸鐵鋰路線定位為以超充為核心、實(shí)現(xiàn)極致平衡的技術(shù)路線,而不是終極路線,“這是真正的對用戶負(fù)責(zé)。用戶需要的不是一個統(tǒng)一答案,而是一個更適合自己的答案。”
當(dāng)然,在三元鋰體系,長期以來,全球產(chǎn)業(yè)界在三元鋰的晶體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題上進(jìn)展緩慢。寧德時代也是經(jīng)過多年的探索,才找到“跨層配位鎖氧”理論的最優(yōu)解法,從原子層級找到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的新路徑。在此基礎(chǔ)上,寧德首創(chuàng)了單晶鎳鈷錳正極等一系列新材料,創(chuàng)造了240mAh/g的世界紀(jì)錄。
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再加上麒麟凝聚態(tài)電池,四季度大規(guī)模量產(chǎn)的納新電池,四種電池材料,各有邊界和極限。理論上,不存在一個通吃一切的萬能解,但寧德時代用事實(shí)證明了它在多化學(xué)體系深耕多年的恐怖工程能力。
2025年的寧德時代TECH DAY上,寧德時代宣布進(jìn)入“多核時代”,全面向多核架構(gòu)轉(zhuǎn)型。有人曾說這是一場改寫全球新能源規(guī)則的豪賭,而今看來,這是“邊界覺醒”的證偽之路。
實(shí)際上,寧德時代的這兩次TECH DAY都并非單一的集成性技術(shù)展示,而是基于“證偽”的科學(xué)精神和物理化學(xué)基礎(chǔ)的技術(shù)糾偏。
這也意味著,只懂或者只能用單一材料的電池企業(yè),將無法拿到新能源下半場的入場券。
寧德時代的底氣在于,根據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù),2026年1~2月,寧德時代的市場份額48.3%,穩(wěn)居第一。弗迪電池以20.9%位列第二,LG新能源、中創(chuàng)新航、國軒高科分列三至五位,份額分別只有6.0%、5.1%和3.9%。這是當(dāng)前動力電池市場的真實(shí)格局。
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寧德時代強(qiáng)大到,能夠同時在磷酸鐵鋰、三元鋰、凝聚態(tài)、鈉離子四條技術(shù)路線上交出量產(chǎn)級成果,它已經(jīng)不需要用發(fā)布會上的峰值參數(shù)來主導(dǎo)市場敘事,只需要做好自己。
不過,在此背景之下,寧德時代卻不再忌諱談?wù)撨@些話題,反而要刺破行業(yè)泡沫,回歸常識,承認(rèn)焦耳定律不可違,承認(rèn)沒有通吃的材料,承認(rèn)創(chuàng)新必須接受物理和化學(xué)拷問,以“證偽”的科學(xué)精神向行業(yè)發(fā)問,振聾發(fā)聵之余,糾偏的責(zé)任感和敬畏心態(tài)令人敬佩。
反過來,當(dāng)行業(yè)從增量狂歡轉(zhuǎn)入存量搏殺,電動化的時代腳步已然進(jìn)入深水區(qū),如果寧德時代再不“鐵肩擔(dān)道義”站出來糾偏,行業(yè)會在內(nèi)卷續(xù)航的歧途上越滑越遠(yuǎn),正如曾毓群在發(fā)布會上所言:“我們不迷信新,不迷信大,不迷信熱。而是對問題保持誠實(shí),對規(guī)律心懷敬畏。”
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責(zé)編:曹佳東 編輯:何增榮
THE END
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