欣旺达动力电池安全“基因”解码

 本文转载至微信公众号“高工锂电”，作者 魏文柱，贝壳投研经授发布。 

 在新能源汽车销量从百万向千万级别迈进的道路上，动力电池安全顽疾将成为主机厂和电池厂最难缠的对手。

 2020年，包括现代、通用、福特、宝马等多家国际主机厂的主力电动车型都因动力电池安全问题接连出现召回。

 后期调查表明，召回原因是车辆搭载的动力电池在制造过程中存在缺陷，存在起火隐患，电芯供应商为LG新能源和三星SDI两大国际电池巨头。

 在国内，电动汽车安全问题同样此起彼伏，多家自主品牌车企和新势力车企的安全事故也接连发生，多家车企宣布召回，背后的元凶同样指向动力电池。

 电动汽车大规模召回不仅让涉事的电池企业品牌形象受损，并被要求承担召回和更换电池的巨额费用，同时也引发了消费者对新能源汽车安全性的广泛关注和担忧，对所有电池企业和主机厂都提出了一个警醒。

 不过，危机背后也孕育着机会。在电动汽车销量持续增长背景下，谁能够解决动力电池安全顽疾，谁就能够在未来竞争中获得更多主机厂的青睐。

 在此情况之下，欣旺达(300207)在提升电池安全道路上跑步前进，通过技术提升和制造工艺升级，构筑动力电池安全堡垒，消除电池起火隐患，竞逐未来全球动力市场。

 破解电池起火“源代码”

近年来，在政策引导和市场导向双重作用下，中国动力电池技术不断取得突破，能量密度、充电倍率、循环寿命指标都在快速提升，助推整车续航大幅提升。

 目前，国内产业化的动力电池系统能量密度最高已经突破200wh/kg，整车续航突破700km，正在向1000km迈进。

 与此同时，电动汽车市销量也从“十城千辆”增长至百万辆级别，市场渗透率不断提升，实现从0到1的突破，正在进入大规模市场化快车道。

 然而，一系列的电动汽车起火事故表明，动力电池高能量密度与高安全这对矛盾综合体仍难平衡，提升动力电池安全性依然是电池企业的核心任务。

 业内人士指出，从近年来统计的一系列电动汽车起火事故来看，有一半以上的原因是电芯存现质量缺陷。例如内部混入杂质、电芯制造过程中的工艺和环境控制出现问题，导致电池安全隐患增加。

 在此情况之下，围绕电池安全技术的突破，国内多家电池企业提出相关动力电池安全解决方案。而欣旺达则在这场动力电池安全竞赛中率先突围。

 高工锂电了解到，欣旺达基于系统化的安全理念，构建了五层安全设计模型，从电芯设计、制造、模组、BMS再到PACK系统，成功创新研发出安全型的电池系统解决方案—— “不起火”电池。

 据欣旺达电池研究院院长陈斌斌介绍，欣旺达采用比针刺触发难度更高的加热触发电芯热失控的方式验证其“不起火”电池包的安全性。在实验中，通过加热一颗电芯，引起热失控冒烟，周边电芯温升但不触发热失控。

 具体来看，在材料体系上，欣旺达的“不起火”电池电芯采用单晶、高电压中镍材料，产热减少20%、正极释氧温度高30%，较常规三元电芯热稳定性更高。

 现代、宝马等国际主机厂电动汽车召回事故调查结果显示，电芯内部混入金属杂质和电芯内部对齐不良（阴极片折叠）是导致动力电池存在起火隐患的主要原因。这表明电芯的本征安全对电池安全提升更为重要。

 在此情况之下，欣旺达也对电芯的机械设计和制造工艺进行优化，将电芯缺陷率从ppm级别向ppb级别提升，进一步提升“不起火”电池电芯的本征安全。 

 陈斌斌表示，尽管欣旺达从2018年才开始生产电芯，但在前期做了长期的技术开发和积累沉淀，目前是将这些技术释放出来。

 在保障电芯本征安全的基础上，欣旺达还设计了多层主动安全防护和被动安全防护措施，通过BMS优化、模组层级的安全防护设计和电池包应用消防接口设计等，全方位保障电池系统安全。

 整体来看，欣旺达“不起火”解决方案包括安全预警技术、精准检测和快速诊断技术，以及热蔓延遏制技术，从而实现电池系统完全不起火。 

“我们现在可以做出能量密度更高，更安全的电池，我们呼吁把电池安全标准从规定的5分钟提高到30分钟甚至更高。” 陈斌斌如是说。

 截至目前、欣旺达累计实现动力电池装车配套超6万辆，没有发生过一起安全事故。“不起火”电池也开始量产供货，主要面向中高端乘用车市场，可以根据不同客户的需求开发定制化的产品，将成为其未来的拳头产品。

 动力业务进入收获期

目前，尽管头部电池企业占据国内动力电池市场主要份额，但中国新能源汽车市场规模进一步增长释放出的市场需求，也给一批具备较强竞争实力的二线电池企业提供了快速崛起的机会。

 进入2021年，新能源汽车市场延续去年第四季度高增长态势，产销量持续增长带动动力电池出货量持续提升。除了头部企业之外，还有多家动力电池企业订单也非常饱满。

 在此情况之下，欣旺达的动力电池业务也在2021年进入快车道，连续拿下多个主机厂的电池定点项目，为其未来动力电池营收和出货量增长奠定基础。

 5月25日，欣旺达发布公告称，公司全资子公司欣旺达电动汽车近日收到了华霆动力关于上汽通用五菱E50项目的定点函，为上通五菱E50项目供应142Ah磷酸铁锂动力电池电芯产品。　

 上通五菱是目前国内主要汽车制造公司之一，其旗下的宏光MINI EV是目前国内销量最大的电动车品牌。

 获得上汽通用五菱E50项目定点，意味着欣旺达成为了宏光MINI EV的电芯供应商，标志其磷酸铁锂电池获得了主流主机厂的认可。

 除此之外，欣旺达自年初以来还获得了多家其它主机厂的电池项目定点。

 4月7日，欣旺达公告收到吉利全资子公司威睿关于PMA平台项目动力电池电芯的开发意向书，为其PMA平台项目供应动力电池电芯产品。

 4月6日，欣旺达收到广汽乘用车A9E车型零部件开发试制通知书，为广汽HEV平台系列产品提供动力电池系统产品。

 2月19日，欣旺达公告收到东风乘用车关于E70动力电池零部件定点供应商选择确定的通知函，欣旺达电动汽车将为东风乘用车E70供应动力电池总成产品。

 2月2日，欣旺达还收到了东风柳汽关于磷酸铁锂菱智CM5EV电池包供应商选择确定的通知函，为其磷酸铁锂菱智CM5EV供应动力电池总成产品。

 自开年以来，欣旺达连续获得五家主机厂的电池定点项目，项目包括BEV动力电池和HEV锂电池，表明其电池产品获得了越来越多主机厂的认可，为其未来动力电池业务增长打下坚实基础。

 陈斌斌指出，国内新能源汽车销量持续增长带动动力电池市场需求增长，主机厂会积极培育多家优质供应商，给二线电池企业提供了成长的机会。

 在国际业务方面，欣旺达子公司还通过了沃尔沃的资质审核，并获得了客户的技术要求文件。同时，欣旺达还开始向雷诺-日产、易捷特等国际主机厂批量供应HEV电池，与Blue Energy、日立、PEVE、松下等国际品牌直接竞争。

 陈斌斌表示，相比BEV动力电池，HEV电池在充放电倍率、循环寿命、可靠性等方面要求更高，在研发和制造成本方面更具挑战性，而欣旺达在国内HEV电池领域至少领跑3年。

 陈斌斌透露，下半年欣旺达将会有更多主机厂的电池定点项目落地，包括国际主机厂。

 “汽车行业是全球竞争的，主机厂电气化一定是寻找更优秀的供应商，而中国企业的竞争优势非常明显。” 陈斌斌表示，国际主机厂不会完全依赖日韩电池企业，而是会主动培育几家能够与之竞争的供应商，构建多元化的供应体系以保障电池供应稳定。

 整体来看，经过多年的培育，欣旺达的动力业务开始提速进入增长期，在BEV动力电池和HEV电池领域齐头并进，目前正在积极扩产，备战全球动力市场。