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对话比亚迪电池CTO孙华军:不能用老经验,看待新技术

   时间:2026-05-19 18:57:31 来源:36氪汽车编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

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。(36氪汽车)

 
 
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