比亞迪孫華軍:反超特斯拉,藏著死磕磷酸鐵鋰的20年

來源: 21世紀經(jīng)濟報道

  21世紀經(jīng)濟報道記者 焦文娟

  2026年第一個工作日,全球汽車行業(yè)的頭條屬于比亞迪002594),在剛剛過去的一年,比亞迪的純電動汽車銷量首次超越特斯拉,登頂全球,其2025年純電汽車銷量達到225.67萬輛,同比增長27.86%。

  從2019年被特斯拉反超,到2025年重奪王座,比亞迪用了六年。但在長跑背后,故事的起點始于23年前的一場技術路線的漫長跋涉。

  登頂?shù)幕,正是一種曾被廣泛認為不適合電動汽車的電池材料——磷酸鐵鋰(LFP)。它曾被主流電動車行業(yè)視為一條“笨路”,能量密度是硬傷。如今,它因比亞迪的刀片電池而重生,成為全球汽車行業(yè)無法繞過的技術路線。

  2002年,比亞迪董事長王傳福拍板了磷酸鐵鋰方向。比亞迪電池事業(yè)群CTO孫華軍告訴《21汽車·一見Auto》:“王傳福總始終在一線參與!2000年,孫華軍從復旦大學化學系畢業(yè)后加入比亞迪,見證了比亞迪動力電池業(yè)務的成長。

  孫華軍說,當時行業(yè)主流路線有三條:手機電池采用的、能量密度高的鈷酸鋰;安全性較好的錳酸鋰;以及能量密度最低、但熱穩(wěn)定性最好的磷酸鐵鋰。

  當時,以松下、索尼為代表的全球頭部電池企業(yè),其技術重心集中在消費電子領域成熟的鈷酸鋰路線上。特斯拉早期的Roadster和Model S,正是采用松下的鎳鈷鋁酸鋰圓柱電池。而磷酸鐵鋰,由于能量密度偏低,在乘用車領域幾乎無人問津。

  “王傳?偖敃r主要的考慮因素是安全!睂O華軍告訴《21汽車·一見Auto》,比亞迪對鋰電安全的風險認知始于手機電池時代。2006年前后,部分國際品牌因電池過熱引發(fā)的全球大規(guī)模召回事件,給整個行業(yè)上了一課。“更何況電池做大后,又在交通工具里面使用!睂O華軍說。

  更深層的考量是資源自主、原材料成本穩(wěn)定!埃ㄈ姵氐模┾捄玩嚕@些資源在中國很少,這都會有被卡脖子的風險!蓖鮽鞲T绱私忉尅6姿徼F鋰所需的磷、鐵,中國儲備豐富。

  于是,比亞迪開始了漫長的探索:2008年,全球首款插電混動車型F3DM搭載了自研的磷酸鐵鋰電池,此后的e6、秦EV、唐DM等主力車型,也以此為根基,比如比亞迪e6的續(xù)航能達到300公里左右。

  2017-2019年,疊加新能源補貼政策退坡等因素的影響,新能源汽車市場遇冷,續(xù)航成為核心痛點。

  高能量密度的三元鋰電池成為市場上的主角。根據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的數(shù)據(jù),2018年全年三元電池累計銷售34.5GWh,占總銷量比55.4%;對比之下,磷酸鐵鋰電池累計銷售24.4GWh。那時,從蔚來ES8到小鵬P7,諸多新勢力的旗艦車型紛紛搭載三元鋰電池,以續(xù)航數(shù)字爭奪市場。

  市場壓力下,比亞迪內(nèi)部也有了短暫地動搖。孫華軍說,我們也在三元電池上已經(jīng)投入過研發(fā),但團隊對三元電池的安全風險始終存在憂慮,他們擔心在實際復雜的用車工況下,安全性是否真的足夠到位。

  比亞迪亦經(jīng)歷了王傳福后來所說的“至暗時刻”:“2019年是比亞迪最艱難的一年,當時只有一個目標,就是活下去!

  在行業(yè)普遍收縮、預期悲觀之際,比亞迪做出了兩個關鍵抉擇:一是將戰(zhàn)略重心從商用車轉到乘用車,重金引入頂級設計力量;二是在技術路線上,頂著壓力持續(xù)打磨當時已被邊緣化的磷酸鐵鋰電池。

  這次被比亞迪內(nèi)部稱為“青海會議”的討論,讓動搖的團隊重拾信心,并為“刀片電池”的誕生按下啟動鍵。

  孫華軍說,爭論的焦點是磷酸鐵鋰如何實現(xiàn)600公里的長續(xù)航。比亞迪電池團隊轉換了思路:不再只盯著重量能量密度,而是計算電池包的空間利用率。他們發(fā)現(xiàn),過去的平臺電池包不規(guī)則,空間利用率只有約40%,僅能實現(xiàn)約400公里續(xù)航。而新平臺的電池包是規(guī)整的扁平形狀。

  王傳福當時打了一個比喻,“一根筷子容易折,一把筷子折不斷。”把電芯做成長條狀,緊密排列成“刀片”,就能在有限空間內(nèi)塞進更多電量。“如果把電芯拉長,緊密地排在一起,一算,空間利用率就超過60%!睂O華軍向《21汽車·一見Auto》回憶。

  將構想變?yōu)楝F(xiàn)實是更艱難的工程爬坡。近一米長的超薄“刀片”電芯,面臨疊片精度、極片裁切、超薄長鋁殼制造三大天塹!暗镀姵氐慕Y構對我們來說是全新的挑戰(zhàn)!睂O華軍說。

  比亞迪電池團隊為此重構了制造體系。例如,為解決裁切毛刺可能刺穿隔膜引發(fā)短路的問題,他們開發(fā)了特制的超長切刀。

  2020年,“刀片電池”橫空出世。發(fā)布會上,王傳福親自展示了針刺測試視頻,以最直觀的方式向市場宣告了其超越三元電池的極致安全。同年,全新外觀、首款搭載刀片電池的旗艦轎車漢上市。

  刀片電池的成功,為比亞迪后續(xù)全面爆發(fā)的產(chǎn)品攻勢奠定了基石。2020年下半年開始,比亞迪銷量開始回暖,當年新能源汽車銷量達到19萬輛。

  2021年,比亞迪乘勝追擊,推出搭載第四代DM技術的秦Plus和宋Plus等車型,精準切入家用市場,憑借刀片電池帶來的安全與成本優(yōu)勢,開始助推銷量回升。2021年,比亞迪新能源汽車銷量超60萬輛。

  在供應鏈危機時,講究垂直整合的比亞迪優(yōu)勢更為突出。 2021-2022年,當全球車企深陷“缺芯少電”困境時,產(chǎn)業(yè)鏈成為了比亞迪最深的“護城河”,也贏得了繼續(xù)騰飛的窗口期。

  過去20年,比亞迪是對磷酸鐵鋰路線最堅定、敢于大手筆投入研發(fā)的車企,《21汽車·一見Auto》獲悉,目前比亞迪動力電池研發(fā)團隊約1萬人,比某頭部新勢力員工總數(shù)的三分之一還要多,這使得比亞迪在電動化時代贏下一局。

  進入2025年,全行業(yè)競逐超充與固態(tài)電池新風口,競爭焦點已經(jīng)轉向補能效率和700公里以上的更長續(xù)航。

  比亞迪的路徑還是遵循從實驗室驗證到中試,再到量產(chǎn)爬坡的嚴謹工程節(jié)奏。2025年,比亞迪推出“5分鐘補能400公里”的兆瓦閃充電池。

  但磷酸鐵鋰電池依舊是比亞迪的主線。孫華軍向《21汽車·一見Auto》透露,未來仍會加大磷酸鐵鋰的研發(fā)投入,安全始終是比亞迪首要考量因素。

  “工程師可以試錯,實驗即使失敗也是一個結論,能證明某條路走不通。但技術管理者必須要有強烈的風險意識,因為電池就像一個‘六邊形戰(zhàn)士’,需要在成本、充電速度、壽命、安全、能量密度等多方面取得平衡!睂O華軍說。

  2025年12月,《21汽車·一見Auto》與比亞迪電池事業(yè)群CTO孫華軍進行了一次面對面專訪,我們談了談比亞迪電池路線、刀片電池以及未來的迭代方向,以下內(nèi)容經(jīng)摘編:

  選擇磷酸鐵鋰,藏著比亞迪的“第一性原理”

  《21汽車·一見Auto》:比亞迪一直是磷酸鐵鋰電池的堅定擁護者,你們最早是什么時候開始研發(fā)的?

  孫華軍:從2002年起,我們就開始探索將磷酸鐵鋰作為正極材料,并組建了專門的研發(fā)團隊,研究它在電池中應用的可行性。

  王傳?偸冀K在一線參與。我印象很深,因為公司本身就是從電池起家的,無論是早期的鎳電池,還是后來的鋰離子電池,公司在這個過程中已經(jīng)積累了一套獨特的生產(chǎn)工藝體系。

  那時候,筆記本電腦電池正好出現(xiàn)一些安全問題,發(fā)生了多起召回事件。而我們經(jīng)過前期探索,發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰材料做的電池安全性更好,所以也開始嘗試把它用進去。

  《21汽車·一見Auto》:除了安全還有其他原因嗎,錳酸鋰在當時似乎也是更安全的選擇?

  孫華軍:王(傳福)總當時決策將磷酸鐵鋰作為我們長期堅持路線的核心,主要是安全。那時候手機電池已經(jīng)有“過充過放”(現(xiàn)象),從一開始在骨子里我們就意識到這個問題,更何況電池做大后,又在交通工具里面使用。

  我們知道磷酸鐵鋰主要含鐵、磷這些元素,它不含貴金屬,也不是資源受限的元素,不會被國外卡脖子。

  《21汽車·一見Auto》:市面其他電池路線還有哪些,磷酸鐵鋰的能量密度比較低,你們是怎么考慮的?

  孫華軍:當時市面路線有好幾個,比如有沒有可能直接用手機電池的路線?鈷酸鋰的能量密度相對比較高。第二個是安全性好一點的錳酸鋰,我們也做了很多嘗試。

  磷酸鐵鋰也是非常好的技術路線,因為它安全。首先就是安全,但能量密度很低,這點我們非常清楚。所以在車里使用,如果不解決能量密度問題,可能并不能完全成功。

  《21汽車·一見Auto》:2005年比亞迪第一款磷酸鐵鋰動力電池面世,到2008年推出 F3DM,搭載磷酸鐵鋰的新能源汽車首次進入消費市場,這三年你們主要在解決磷酸鐵鋰什么問題?

  孫華軍:當時我們已經(jīng)嘗試這種疊片的工藝方式。由于電池要做大,電池做大后在電極生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和一致性上面臨很多挑戰(zhàn)。因為要用于車輛,所以我們當時也在思考動力電池的一致性如何實現(xiàn)。這些都是在那幾年摸索的。

  我們堅持磷酸鐵鋰路線,骨子里是因為相信能量密度只是個技術問題,總能找到辦法解決。這也是我們覺得工程師的使命就是把這個問題解決掉。

  《21汽車·一見Auto》:你們在摸索期,主要向哪些企業(yè)學習?

  孫華軍:早期在電池行業(yè),我們確實是以日本企業(yè)為對標的。因為鋰電池最早實現(xiàn)商業(yè)化的就是日本,像第一顆商業(yè)化的鋰離子電池就是索尼做出來的。日本的工業(yè)化水平,那時候和國內(nèi)企業(yè)比起來比較領先。不管是在材料體系,還是在電池的工業(yè)化水平、自動化程度、一致性,包括能量密度和性能上,他們都走在我們前面。所以早期學習、對標他們的產(chǎn)品,一直是我們非常重要的一項工作。

  《21汽車·一見Auto》:那時候比亞迪和他們相比有什么差距?

  孫華軍:很多設備和技術,日本企業(yè)早期對中國是封鎖的。比如他們最核心的電極生產(chǎn)線是放在日本的,不會轉移到日本以外的國家。

  《21汽車·一見Auto》:所以這也是比亞迪為什么在國內(nèi)要從空白開始選擇磷酸鐵鋰路線的原因之一。

  孫華軍:當時我們看到了安全性的方向。但是,我們的確做了很多工作,就像你剛才提到的自己動手。這里面很大的一個問題,其實是基于當時國內(nèi)和我們公司的資本以及勞動力結構下的生產(chǎn)體系重構。所以它不是一個簡單的替代或模仿,而是創(chuàng)新,而且是從第一性原理出發(fā)的。

  所以當時我們開創(chuàng)了比亞迪的生產(chǎn)模式,也符合當時中國的生產(chǎn)環(huán)境。就是將流程分解之后,讓人工高效地結合,然后分解成一個個標準化的工作流。

  青海會議:破解續(xù)航、成本和安全的“三角難題”

  《21汽車·一見Auto》:2019年6月新能源汽車補貼退坡前,磷酸鐵鋰電池市場份額只剩三成左右。你們當時有動搖過磷酸鐵鋰路線嗎?

  孫華軍:確實,在17、18年到19年那段時間,新能源汽車的發(fā)展在經(jīng)歷幾年緩慢增長后出現(xiàn)停滯。整個行業(yè)的增速沒有達到預期,這對公司業(yè)務也造成了比較大的影響。其次就是技術方向到底該怎么走。其實從2017年起,新能源汽車的技術路線怎么發(fā)展,市場上也有一些爭論:我們究竟是繼續(xù)堅持磷酸鐵鋰,還是轉向能量密度更高的三元路線?

  《21汽車·一見Auto》:當時你的看法是什么?王傳福那時候給了你們什么指示?

  孫華軍:其實王總一直在問我們,磷酸鐵鋰電池到底能不能用?到底能不能達到500甚至600公里的續(xù)航?我們知道,他內(nèi)心一直以來堅持的都是磷酸鐵鋰路線。

  《21汽車·一見Auto》:在2018和2019年,比亞迪的生產(chǎn)的三元電池就超過了磷酸鐵鋰。關于堅持磷酸鐵鋰路線,在哪次關鍵節(jié)點你們達成了共識?

  孫華軍:其實真正最終達成共識是在2018年那一次青海的會議。我們整個核心團隊都在現(xiàn)場,王傳福總、廉玉波總,還有電池團隊的主要成員一起討論到底該定哪個方向。

  一方面,當時我們正在規(guī)劃新一代的電動車平臺,這是一個非常重要的節(jié)點。真正的純電平臺該怎么設計?怎么實現(xiàn)平臺化?這應該是我們的第一個純電平臺,也就是后來2020年上市的漢。但在2018、2019年設計階段,我們就在討論:全新的純電平臺到底該用三元電池還是磷酸鐵鋰?該選用什么樣的電池?

  《21汽車·一見Auto》:團隊內(nèi)部最后是如何達成共識的?

  孫華軍:王總的指示非常明確。他始終強調(diào),我們堅持的大方向一定是正確的,安全和成本這兩點根本沒問題。這跟公司的“三大綠色夢想”也完全契合,其中就包括儲能。這個方向,他一直在向我們灌輸,一直在強調(diào),從來沒有錯。

  《21汽車·一見Auto》:后面磷酸鐵鋰上車后的續(xù)航問題是怎么解決的?

  孫華軍:我記得很清楚,12月15號青海,我們開了一次會。當時在算磷酸鐵鋰怎么達到500或600公里的續(xù)航?我們首先拿出電動平臺的電池包空間尺寸開始計算。以往我們總討論重量能量密度,但這次我們從空間入手來算。

  問題的關鍵在于,過去的平臺電池包形狀是不規(guī)則的,而電池本身必須是規(guī)整的形狀,比如當時主流的方形鋁殼電池。當你把一塊塊方方正正的電池,塞進一個挖空了油箱、需要避開腳踏區(qū)域等的不規(guī)則空間里時,空間利用率就非常低。

  在這種情況下,用標準方塊電池去布置,最多只能放下跑400公里所需的電量,但總體積其實是夠的。核心問題就在這里。當時我們在青海開會,讓深圳的工程師緊急計算,發(fā)現(xiàn)空間利用率只有40%。那么,要實現(xiàn)600公里續(xù)航,思路就很簡單:在電芯體積能量密度不變的前提下,把空間利用率從40%提升到60%,問題就解決了。

  那么,如何提升?我們把新平臺的電池包尺寸畫出來后,發(fā)現(xiàn)它是一個扁平的、規(guī)整的方形結構。我們發(fā)現(xiàn),如果把電芯做成長條狀,緊密地排布在一起,一算,空間利用率就超過了60%。這樣,磷酸鐵鋰電池就能達到600公里的續(xù)航底線。

  《21汽車·一見Auto》:這種新結構的電池怎么落地呢?

  孫華軍:這種長條形的電池能做出來嗎?它的結構強度夠嗎?我們想了一下方塊電池像磚頭一樣結實,但長條形肯定不行。

  當時老板提出了一個非常簡單的概念:一根筷子與一把筷子。一根長條形的“刀片電池”本身強度不夠,但當你把它們緊密排列在一起時,就變成了一把筷子,怎么也折不斷。后來我們又深化了結構設計,比如采用三明治結構、蜂窩狀的三明治結構等來解決強度問題。

  《21汽車·一見Auto》:傳統(tǒng)的電芯結構其實是卷繞式的,要改成刀片形態(tài),你們最初面臨的最大技術障礙是什么?

  孫華軍:刀片電池的結構對我們來說是全新的挑戰(zhàn)。

  在電芯層面,首先是疊片精度問題。正負極之間間隙不能太大,否則影響容量和邊緣對齊;也不能太小,否則精度不夠可能引發(fā)安全問題。其次,尺寸大幅增加后,極片需要做得更寬。而當時國內(nèi)沒有這么寬的涂布和輥壓設備。極片長度接近一米,傳統(tǒng)分切工藝無法適用,而疊片工藝要求四邊全部裁切,毛刺控制成為巨大挑戰(zhàn),鋰電池最怕毛刺,一旦刺穿隔膜可能導致自放電、短板效應,甚至熱失控。

  結構件也是難點。傳統(tǒng)鋁殼通過拉伸或擠壓成型,壁厚較厚;而刀片電池的外殼厚度僅0.3毫米,又長又薄,傳統(tǒng)工藝完全無法滿足。

  《21汽車·一見Auto》:剛才提到毛刺問題,刀片電池發(fā)布時王傳福曾重點介紹針刺實驗。你們最初是如何解決毛刺以確保安全的?

  孫華軍:毛刺問題我們嘗試了很多方案。傳統(tǒng)分切工藝是上下切刀,相對成熟,但刀片電池每一層極片有四條邊,傳統(tǒng)方式不適用。我們曾研究用激光切割,但后來沒有成功。最終,我們自主研發(fā)了一把一米多長的切刀,在刀刃角度、厚度、材質(zhì)以及整把刀的直線度上,進行了大量實驗與驗證,通過不斷優(yōu)化才把這個問題解決掉。

  未來會加大磷酸鐵鋰的投入

  《21汽車·一見Auto》:目前比亞迪電池團隊的規(guī)模大概多少?

  孫華軍:動力電池研發(fā)團隊1萬人左右。

  《21汽車·一見Auto》:你從工程師成長為管理者,從技術一線到管理層,你認為關鍵差異在哪里?

  孫華軍:我覺得在一線,核心是解決問題。電池是一個非常復雜的系統(tǒng),它高度跨學科,涉及化學、熱力學、結構、可靠性等諸多領域,材料也涵蓋金屬、無機物、有機物等等。

  關鍵有兩點:一是要學會用第一性原理的思維模式,凡事從本質(zhì)出發(fā)思考,這種能力需要慢慢培養(yǎng)。二是掌握系統(tǒng)的方法論。早期我們向摩托羅拉學習,引入了6 Sigma這類系統(tǒng)化解決問題的方法,還包括DOE實驗設計等。掌握這些科學方法論后,你解決問題的效率不一樣,看問題也能夠看到本質(zhì)。

  《21汽車·一見Auto》:這也是像比亞迪這類工程師治理企業(yè)的優(yōu)勢,高管都懂業(yè)務,能深入了解一線業(yè)務的具體情況。

  孫華軍:對,一方面是大家確實都了解。比如從實驗室到量產(chǎn),這中間有巨大差異,不是實驗室做出的電池性能好就能直接量產(chǎn)。你必須綜合考慮工藝、裝備、大規(guī)模制造的能力、如何管控并防止不良品流出,以及高度集成的產(chǎn)線成本等等。

  作為技術管理者,一方面必須全方位地權衡技術、制造成本等因素;另一方面還要把握方向。團隊規(guī)模大了,會有各種技術路線在并行預研,到底選擇哪個方向,這是技術管理者必須思考的。

  還有一個關鍵點是風險。工程師可以試錯,實驗即使失敗也是一個結論,能證明某條路走不通。但工程師對風險的考慮可能相對較少,而技術管理者必須要有強烈的風險意識。因為電池就像一個“六邊形戰(zhàn)士”,需要在成本、充電速度、壽命、安全、能量密度等多方面取得平衡。往往強調(diào)一個指標,就可能犧牲另一個,比如追求極致安全可能導致能量密度降低,追求低成本可能帶來品質(zhì)風險。所以管理者必須做權衡。

  《21汽車·一見Auto》:未來刀片電池迭代的方向在哪?

  孫華軍:目前充電速度不夠快,這是個實實在在的痛點。所以未來提升充電速度一定是個大方向。包括北方低溫等問題,也是需要解決的。兆瓦閃充技術,其實就是從這些痛點出發(fā),重新進行架構設計的平臺化產(chǎn)品。

  《21汽車·一見Auto》:明年7月,新國標就要來了,無疑會推高全行業(yè)的安全技術門檻。比亞迪刀片電池已率先通過認證,這將在未來1-2年內(nèi)為行業(yè)競爭格局帶來什么具體影響?

  孫華軍:新國標在很多關鍵指標上都做了提升。比如我們能看到,早期的上一版國標,主要是要求電池發(fā)生熱安全事故時,要給乘客留出5分鐘的逃生時間。

  而新國標則更加完善,更從市場和消費者安全的角度出發(fā),提出了更高的要求:當電池發(fā)生熱失控時,不能起火,煙氣也不能進入乘員艙。這些都是非常好的安全方向。

  當然,每個企業(yè)對安全的理解和自身標準也會有所不同。以我們自己的企業(yè)標準為例,就包含了要求電池必須通過針刺測試。這實際上是從電池的“本征安全”這一根本角度出發(fā)的。

  《21汽車·一見Auto》:這樣看磷酸鐵鋰電池的占比會更高嗎?

  孫華軍:未來我們?nèi)詴哟罅姿徼F鋰的研發(fā)投入,安全始終是第一位的。

  從安全的角度來說,你看到我們的標準也在不停地升級,因為更大的車輛保有量必然帶來更復雜的工況覆蓋,F(xiàn)在我們的要求是,哪怕一個電芯出問題,也不能起火,核心還是從電芯本身的安全出發(fā),所以我們持續(xù)在做本征安全的提升和品質(zhì)管控的加強。

  但車是運動的,總會遇到各種不可預知的極端工況。所以在安全上,我們還得進一步延伸,就算在相對極端的情況下,電池也必須是安全的。這也是行業(yè)現(xiàn)在的一個共識。在新的國標基礎上,我們還會在電池安全方向上投入更多工作,持續(xù)去提升。

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