
近日在互聯網上偶然看到一篇名為“三元鋰電或成磷酸鐵鋰終結者”的文章,文章報道了“國內新能源汽車企業越來越青睞三元鋰動力電池”的市場現狀,同時,引用了諸位專家的言論,聲稱三元鋰大有取代磷酸鐵鋰,成為主流車用動力電池的趨勢,讀來頗有興味。
面對電池材料——這個多年飽受爭議的話題,在思考三元鋰取代磷酸鐵鋰作為動力電池必要性的同時,個人結合近年對車用動力電池的淺顯認知,查閱了多方資料,同時專程訪問了諸位工作在一線的動力電池系統工程師。訪問結果如下:
首先,在談及車用動力電池的發展趨勢時,所有被訪者均肯定,磷酸鐵鋰動力電池被新型材料的動力電池取代,將會成為歷史發展的必然趨勢。
其次,究竟哪種電池材料會成為磷酸鐵鋰的替代品,目前行業頗有爭議。中信國安盟固利作為依靠錳酸鋰技術路線的代表企業,始終堅信錳酸鋰才是車用動力電池的最佳解決方案;而諸如深圳比亞迪、天津力神這些磷酸鐵鋰電池的代表企業,則堅定不移的奉行著屬于自己的技術路線。
再次,就文章提到的“應用在電動汽車的磷酸鐵鋰電池存在比能量較低,難以獲得突破性進展”的言論,多位電池工程師認為:磷酸鐵鋰電池比能量的高低,材料本身至關重要,除此之外,更牽涉負極材料、電池結構、外部包裝、隔膜等諸多環節,絕非單一因素能夠決定。
最后,受訪的多位工程師均承認“三元材料目前已參與到整車企業測試”的事實,但談到“究竟何時才能取代磷酸鐵鋰電池成為主流應用”的問題時,他們普遍認為尚無預期可言。如此看來,難道是媒體的報道有失偏頗了?
眾所周知,鋰電池產品最早進入我們的生活源于手機,三元材料亦是如此。所謂三元,就是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,根據實際需要調整配比后形成的鋰電池正極材料,行業俗稱鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O,時下盛行的車用三元動力電池,正是將上述三種材料1:1:1混合,制成層狀結構的三元正極材料,進而演進成為3.8V電壓的三元電池單體。
由于層狀三元材料中含有金屬鈷元素,一旦達到200攝氏度高溫,三元材料中的三氧化二鈷即可氧化為二氧化鈷(鈷氧化物),盡管三元材料中將二價鎳改造成四價鎳,以求與鋰元素結合達到平衡,同時用四價錳來穩定既有的層狀結構,但先天的材料缺陷已成為了國內業界不爭的事實。而在國外,波音客機電池的故障也已充分說明了這一事實。
對這樣的事實,天津斯特蘭營銷副總李積剛表示認同。作為國內市場占有率頗高的磷酸鐵鋰正極材料企業負責人,李積剛同時表示,排除三元穩定性的先天性缺失,錳酸鋰正極材料亦由于三價錳元素的轉化水平而存在高溫容量衰減較快的問題。
事實是,當三元材料最早作為正極材料,并大規模取代鈷酸鋰普遍應用于手機初期,電池安全性、比能量、低溫性能等均得到了明顯提升,這種集合了鈷酸鋰的良好導電性和循環性,鎳酸鋰的高容量,錳酸鋰安全性的新產品,一時間席卷手機市場,并在后期較多的應用在了電動工具、電動自行車等產品中,后逐步向電動汽車衍伸。
但正如古人云,事物皆具兩面性,在車用動力電池市場,相對磷酸鐵鋰高昂的價格和較低的循環壽命,一直制約著三元動力電池的發展。與此同時,車用動力電池最受關注的是電池PACK,根據需要的電量來設計電壓和容量,再根據空間來設計電池包的排布,三元電池單體尚且如此,成組后的情況更是難以預測。
一個全新電池體成組應用的出現,勢必基于多年可靠的實驗數據。比亞迪E6在深圳的運營已三年有余,搭載環宇賽爾動力電池的沂星客車也在臨沂累計安全行駛了1800余萬公里,這些磷酸鐵鋰車用電池的實用尚有據可依,反之,三元鋰電池的詳細應用數據目前則無從查起。
可能確是本人孤陋寡聞,在國內走訪過的車用動力電池企業,超過兩年研發三元鋰電池PACK的屈指可數,目前看到的僅順德精進能源一家。該公司總裁陳光森,名古屋大學博士,是國內一流的動力電池專家之一,其帶領精進曾一統國內鋰電電動自行車市場40%的份額,并于2010年一舉前往日本,引進了車用動力電池PACK的超豪華團隊。即便如此,精進能源目前依舊未能實現車用三元鋰電池的批量運行。由此看來,“三元鋰電或成磷酸鐵鋰終結者”的言論又是從何談起呢?
新能源汽車產業發展,從十城千輛工程的實施開始,就注定了要經過“九九八十一難”,在產業發展的導入期,針對標準和技術的爭論實屬正常,電池亦是如此。磷酸鐵鋰電池單體的能量密度尚可突破135WH/KG,而一旦成組,電池PACK的一致性就遜色很多。即便如此,很多企業還依舊堅持著發展新能源汽車的最初信念。試問,他們究竟為何如此堅持?
能源危機的日益劇烈和汽車工業的轉型,讓新能源汽車得以在我國萌芽。而作為消費者的我們,在關注環保的同時,更在乎“物美價廉”四字。總希望媒體以客觀公正的態度對待事實和真相。鐵鋰也好,三元也罷,誰取代誰都必須依賴技術革新和模式構建,這是堅持辯證法的基本規律。由此可見,如此爭論只不過是媒體的獵奇言論罷了。
寫到這里,不禁懷念曾經為某日本企業從事項目工作的經歷。排除民族矛盾,從工作精神看待,認真求實,追求完美的作風,在日本業界的工作中得到了良好的體現。
三元鋰和磷酸鐵鋰的爭論之所以如此激烈,其實源于日本在車用動力電池上對三元鋰電的大膽嘗試。截至目前,日本企業的三元鋰電池組較國內企業已高出三分之二,成本低四分之一,可目前依舊處于實驗階段。當然,不排除國內有超過日本的三元電池生產技術,但反觀之,即便是面對著嚴重的能源危機,并肩負了重要的行業使命,腳踏實地,步步穩贏,方為發展新能源汽車之根本。
在過去的日子里,太多媒體的炒作,太多輿論的熱議,讓新能源汽車變成了燙手的山芋。曾幾何時,“彎道超車、面向全球”的聲音始終不絕于耳。但無論是“彎道超車”還是“面向全球”,在面對我國的經濟發展和汽車工業轉型的關鍵時期,腳踏實地是必須的。
當新能源汽車成為主流汽車消費產品的一天,作為行業人,能夠認真的品味不畏艱難,開創如同杭州、深圳等電動汽車商業模式的經歷。這正說明對于新能源汽車產業的態度,正在某些先行的企業中悄然演進,這些企業也在不斷的磨練后變得更加務實。
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