鉅大LARGE | 點擊量：413次 | 2022年12月27日
動力鋰電池之爭愈演愈烈 三元鋰電池客車"暫停"之惑
動力鋰電池之爭愈演愈烈三元鋰電池客車被暫停農(nóng)歷新年前后，三元鋰電池再次引發(fā)熱議。在2016電動汽車百人會論壇上，工信部相關(guān)人士表示，將暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。
工信部相關(guān)人士日前表示，為進(jìn)一步提高新能源汽車產(chǎn)品安全技術(shù)門檻，將組織開展對三元鋰電池客車等車型在現(xiàn)行安全標(biāo)準(zhǔn)體系下的風(fēng)險評估。在評估完成前，暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。此舉意味著這些車型將無法獲得新能源補貼，車型的銷售、生產(chǎn)將受到極大影響。
動力鋰電池之爭愈演愈烈三元鋰電池客車被暫停農(nóng)歷新年前后，三元鋰電池再次引發(fā)熱議。在2016電動汽車百人會論壇上，工信部相關(guān)人士表示，將暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。
事實上，由于三元鋰電池的材料特性，業(yè)界有關(guān)鋰電池發(fā)展路線的爭論已久。工信部此次明確表示，三元鋰電池比能量高，循環(huán)性能好，是未來鋰電池一個重要的發(fā)展方向，但是在這個領(lǐng)域我國起步晚，用于客車的安全性開發(fā)和驗證還不夠，工信部正在考慮進(jìn)一步提高新能源汽車產(chǎn)品安全技術(shù)門檻，組織開展對三元鋰電池客車等車型在現(xiàn)行安全標(biāo)準(zhǔn)體系下的風(fēng)險評估。在評估完成前，暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。
盡管此次涉及的重要是客車產(chǎn)品，并不是我們?nèi)粘＝佑|的乘用車，但暫停列入目錄意味著這些車型將無法獲得新能源補貼，車型的銷售、生產(chǎn)將受到很大影響。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
暫停之惑
早在此之前，相關(guān)專家就已經(jīng)提出對三元鋰電池大量應(yīng)用在商用車上的擔(dān)憂。其中，國家863計劃節(jié)能和新能源汽車重大項目總體專家組組長、清華大學(xué)教授歐陽明高就不止一次地表達(dá)了對電動客車大量使用三元鋰電池的擔(dān)憂。
歐陽明高認(rèn)為，不同車型應(yīng)采用不同類型的電池，例如乘用車看重續(xù)駛里程，應(yīng)主導(dǎo)采用高比能量的三元鋰電池；客車則更看重安全性，可以采用比能量相對低一點但穩(wěn)定性更高的磷酸鐵鋰電池。
顯然，相關(guān)部委有關(guān)暫停的決定并不是拍拍腦袋就想出來的，想必也是經(jīng)過和業(yè)內(nèi)專家謹(jǐn)慎探討后做出的決定。但是關(guān)于相關(guān)廠商而言，尤其是那些已經(jīng)開始向商用車供貨的三元鋰電池生產(chǎn)廠商而言，不啻是一聲驚雷。
誰都了解，汽車動力鋰電池作為一種集高科技和高風(fēng)險于一身的產(chǎn)品，和目前很多具有前瞻性的風(fēng)險投資類似。經(jīng)過多輪試驗匹配，好不容易才搭建的供應(yīng)鏈，一旦遭遇暫停，就有可能前功盡棄。
查電池質(zhì)量，查產(chǎn)品一致性，查騙補行為，這才是政府應(yīng)該做的事情，而不是規(guī)定你應(yīng)該用什么電池，應(yīng)該生產(chǎn)什么車。關(guān)于暫停一事，一位相關(guān)汽車廠高管不無激動地表示。
既然關(guān)于動力鋰電池產(chǎn)品和動力鋰電池公司都有相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和公司準(zhǔn)入條件，在兩方面都合格的情況下，為何說停就停呢？一些電池公司心生疑惑。
工信部此次所言是暫停，暫停之后如何走向，依舊是個敏感的問題。
系統(tǒng)才是決定因素
就汽車動力鋰電池的特性而言，當(dāng)前國內(nèi)市場上流行的重要是兩種鋰電池磷酸鐵鋰電池和三元材料鋰電池，說的均是就其正極而言。三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池由于電池結(jié)構(gòu)、材料和充放電特性的不同，其重要差別集中在能量密度和安全性上。通俗來講，三元鋰電池能量密度更大，但安全性經(jīng)常受到懷疑；磷酸鐵鋰電池雖然能量密度小，但安全性得到更多認(rèn)可。
單從材料特性而言，兩種材料都會在到達(dá)一定溫度時發(fā)生分解，三元鋰材料大概在200℃左右發(fā)生分解，而磷酸鐵鋰則在700~800℃時才發(fā)生分解。并且，三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)更加劇烈，會釋放出氧分子，在高溫用途下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)。而磷酸鐵鋰發(fā)生分解時不會像三元鋰材料那樣釋放氧分子，燃燒也沒有那么劇烈。也就是說，僅從鋰電池的正極材料特性而言，很明確，三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火或發(fā)生意外事故。
但任何事情都是相對而不是絕對的，關(guān)于鋰電池的穩(wěn)定性或不穩(wěn)定性同樣如此。最終決定電動汽車安全性的，并不是靠電池材料或單體電池，而是要依賴整個動力鋰電池包，更準(zhǔn)確點兒說是靠包含電池控制單元的動力鋰電池系統(tǒng)。
簡單而言，動力鋰電池控制單元BCU相當(dāng)于電池管理系統(tǒng)BMS（Bat鄄teryManagementSystem）的主控單元，它必須具有過充保護(hù)（OVP）、過放保護(hù)（UVP）、過溫保護(hù)（OTP）、過流保護(hù)（OCP）等功能，一旦發(fā)生意外，能夠立刻切斷電流，有的系統(tǒng)甚至能自動啟動自身的滅火措施。
對一輛裝有動力鋰電池系統(tǒng)的整車而言，有關(guān)動力鋰電池的安全防護(hù)，自上而下、自外而里包括整車、動力鋰電池系統(tǒng)、動力鋰電池包、模組、電芯等幾個層次。顯然，作為動力鋰電池系統(tǒng)的整體，系統(tǒng)的安全防護(hù)才是最為重要的。怪不得反對暫停者從系統(tǒng)安全和使用實例出發(fā)強力地發(fā)聲：三元鋰電池不一定就不安全，磷酸鐵鋰電池也不一定就安全。
確實，從已經(jīng)發(fā)生的少數(shù)起火案例來看，既有發(fā)生在三元鋰電池身上的，也有發(fā)生在磷酸鐵鋰電池身上的。由于國內(nèi)市場三元鋰電池起步相對較晚，目前已經(jīng)發(fā)生起火事件的案例似乎是涉及磷酸鐵鋰電池的更多一些。
技術(shù)路線需慎之又慎
在大家經(jīng)常提到的科技部于2015年初所公布的《國家重點研發(fā)計劃新能源汽車重點專項實行方法（征求意見稿）》中，提出了動力鋰電池的單體比能量2015年底達(dá)到200瓦時/公斤，比2010年提高一倍；2020年達(dá)到300瓦時/公斤，總體水平保持在國際前三名以內(nèi)的具體目標(biāo)。
就國內(nèi)目前情況而言，即使是質(zhì)量較好的磷酸鐵鋰電池模塊，其距離200瓦時/公斤這一指標(biāo)仍普遍較遠(yuǎn)。而三元鋰電池則更加接近于這一指標(biāo)，因此形成了三元鋰電池好于磷酸鐵鋰電池，未來電動汽車將由三元鋰電池逐步取代磷酸鐵鋰電池的說法。
固然，在市場普遍預(yù)期能力跟不上的背景下，靠強行規(guī)定出發(fā)展指標(biāo)未必是好事，拔苗助長顯然無助于產(chǎn)業(yè)的真正進(jìn)步。但科技部該項文件中提到的只是轎車的相關(guān)指標(biāo)展望，并沒有針對商用車而言。
有關(guān)商用車用動力鋰電池技術(shù)路線的選擇，尤其是牽涉到重要載人并且具有多變負(fù)荷特性的公交客車而言，審慎地選擇和使用適合的動力鋰電池是當(dāng)前應(yīng)該討論清楚的事情。否則的話，一旦造成嚴(yán)重的安全事件再來重新規(guī)劃或重新選擇，各利益攸關(guān)方的損失可能會很大，到時再吃后悔藥是來不及的。
對此，歐陽明高也表示，從我國城市人口密度和交通狀況來看，公交客車的負(fù)擔(dān)非常大，這就要動力鋰電池不僅是安全的，還要快充，還要長壽命。很多客車每天要跑200公里左右，對壽命的要求比乘用車高一倍以上，一般的電池滿足不了公交車8年壽命的要求。歐陽明高指出，這也就是十三五規(guī)劃要重點研發(fā)新能源客車動力鋰電池的方向，即長壽命、高安全、大功率。
缺失真正的領(lǐng)軍公司
和韓國三星SDI、LG化學(xué)和日本松下、AESC等汽車動力鋰電池廠商相比，我國相關(guān)動力鋰電池廠商的技術(shù)能力和創(chuàng)新水平顯然還存在著不小的差距。
據(jù)了解，包括日本和韓國幾家著名汽車動力鋰電池生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的三元鋰電池，在充放電性能和續(xù)航能力上和國內(nèi)同類產(chǎn)品相比有著十分明顯的優(yōu)勢。TSLA等多款國際知名純電動汽車之所以選擇三元鋰電池，也是看準(zhǔn)了其較好的續(xù)航能力和相關(guān)廠商產(chǎn)品的安全穩(wěn)定性。
國內(nèi)的一個相關(guān)報告供應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示，在動力鋰電池的帶動下，2014年國內(nèi)鋰電池整體市場規(guī)模達(dá)到952.16億元，同比上升30.31%。預(yù)計未來10年內(nèi)，我國動力鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破1600億元。
實際上，以當(dāng)前電動汽車發(fā)展的勢頭來看，未來10年動力鋰電池產(chǎn)值上升不到一倍，完全是一個很低的數(shù)量級。但就目前而言，國內(nèi)汽車動力鋰電池還普遍存在產(chǎn)品品質(zhì)良莠不齊、動力鋰電池產(chǎn)量緊缺，尤其是性能質(zhì)量好的動力鋰電池，其產(chǎn)量更為緊缺。
記者注意到，有的國內(nèi)新能源汽車廠商已經(jīng)重拾起其生產(chǎn)傳統(tǒng)燃油車時的老套路，在包括動力鋰電池等核心關(guān)鍵零部件上從國內(nèi)供應(yīng)商投向了國際供應(yīng)商。
當(dāng)下，汽車動力鋰電池領(lǐng)域的最大困惑可能是國內(nèi)尚缺乏在該領(lǐng)域起決定性用途的領(lǐng)軍公司。長此以往，可能使新能源汽車產(chǎn)業(yè)向縱深發(fā)展時遇到前所未有的困難。
延伸閱讀
動力鋰電池回收難題待解
動力鋰電池三元材料和磷酸鐵鋰的技術(shù)路線之爭由來已久，先前國內(nèi)主流電池廠商產(chǎn)品普遍以磷酸鐵鋰為主，國外巨頭諸如三星、LG和松下則早已將三元材料作為主攻方向，隨著TSLA采用松下三元材料電池打造出續(xù)駛里程超過400公里的神話，國內(nèi)電池廠商紛紛開始布局三元材料電池的研發(fā)和生產(chǎn)，一時間，三元材料似乎已經(jīng)占據(jù)上風(fēng)，成為動力鋰電池發(fā)展的主流方向，但磷酸鐵鋰以其固有的高溫性能穩(wěn)定性仍被新能源汽車廠商大量采用，孰優(yōu)孰劣目前還難以蓋棺定論。
從政策層面看，國家并未明確表態(tài)側(cè)重何種動力鋰電池技術(shù)路線，但高能量高密度低成本動力鋰電池已成為重點發(fā)展方向，在《我國制造2025》重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖中，為動力鋰電池系統(tǒng)設(shè)定的發(fā)展目標(biāo)為電池單體比能量達(dá)到400Wh/kg以上，成本降至0.8元/Wh；系統(tǒng)成本降至1元/Wh；同樣在2015年十二月科技部印發(fā)的《<國家重點研發(fā)計劃試點專項2016年度第一批項目申報指南>新能源汽車試點專項》中，高比能量鋰電池技術(shù)也被重點提及，項目考核指標(biāo)設(shè)定為電池單體能量密度≥300Wh/kg，循環(huán)壽命≥1500次，成本≤0.8元/Wh。從目前情況看，三元材料能量密度要顯著優(yōu)于磷酸鐵鋰，磷酸鐵鋰?yán)碚撃芰棵芏却蟾旁?60Wh/kg左右，而三元材料能量密度可達(dá)到200Wh/kg，在達(dá)成政策目標(biāo)方面，三元材料顯然已成為國家重點支持的研發(fā)方向，并成為行業(yè)關(guān)注的熱點。
目前，三元材料雖不及磷酸鐵鋰技術(shù)成熟，且作為核心材料的鈷儲量較少，價格偏高，但從材料特性和充電性能層面看，三元材料能量密度優(yōu)勢明顯，快充性能完勝磷酸鐵鋰；從安全性能層面看，三元材料分解溫度遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰，高溫性能差，但可以通過加強電芯安全控制和電池組管理以及提高整車匹配性等來提高其安全性；從消費層面看，續(xù)駛里程憂慮已成為制約新能源汽車普及的重要門檻之一，三元材料由于具有更高的能量密度，被不少人看好。
除了技術(shù)路線，當(dāng)前困擾動力鋰電池發(fā)展的另一個難題是電池回收。
相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，從2009年到2015年，我國累計生產(chǎn)新能源車49.7萬輛，其中2015年生產(chǎn)37萬輛。按照動力鋰電池5年壽命推算，2016年下半年，第一批次新能源汽車動力鋰電池將陸續(xù)退役。
電池的回收再利用問題，已經(jīng)引起有關(guān)部門的重視。2016年一月五日，國家發(fā)改委、工信部、環(huán)保部、商務(wù)部、質(zhì)檢總局聯(lián)合公布《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策（2015年版）》。該政策表明，為落實生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度，電動汽車生產(chǎn)公司（含進(jìn)口商）、動力蓄電池生產(chǎn)公司（含進(jìn)口商）和梯級利用電池生產(chǎn)公司應(yīng)分別承擔(dān)各自生產(chǎn)使用的動力蓄電池回收利用的重要責(zé)任，報廢汽車回收拆解公司應(yīng)負(fù)責(zé)回收報廢汽車上的動力蓄電池。
但是，回收電池的技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜，比如在對廢舊鋰電池的處理上，要先進(jìn)行預(yù)處理，它包括放電、拆解、粉碎分選、冶煉等步驟。據(jù)悉，2011年前投入市場并能夠完整運行的電動汽車已然不多，由于早期動力鋰電池的循環(huán)壽命比較低，電動汽車行駛一年半左右?guī)缀鯚o法正常行駛。
業(yè)內(nèi)人士表示，因壽命問題而提前報廢的電池并沒有梯次利用的價值，關(guān)于這種電池的回收也比較難進(jìn)行。此外，廢舊動力鋰電池的發(fā)展相關(guān)于新能源汽車的發(fā)展有滯后性，根據(jù)電池的壽命，電池回收公司的發(fā)展會比電池公司滯后3~5年。而且，動力鋰電池回收有一定難度，電池回收的成本甚至比銷售成本還要付出更大代價，使得一些相關(guān)公司并不打算涉足其中。
