中國的新能源汽車正快速發(fā)展，但近期關(guān)于其“心臟”動力電池政策風(fēng)向的突轉(zhuǎn)，給行業(yè)發(fā)展帶來了巨大的不確定性。
據(jù)統(tǒng)計，去年我國新能源汽車銷量突破30萬輛。一輛純電動汽車，電池成本占整車成本近一半。目前純電動汽車電池技術(shù)路線大體分三元電池、磷酸鐵鋰電池兩種。
今年1月14日，工信部發(fā)布《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》，其中未見三元系電動商用客車，這意味著未進(jìn)入《目錄》的車型將無法享受政府補(bǔ)貼，及免購置稅(10%)的政策優(yōu)惠。對此，中國化學(xué)(601117,股吧)與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍說，三元材料動力鋰電池的產(chǎn)量和裝機(jī)量受到很大影響。一旦風(fēng)險評估完成及相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)和措施出臺，該行業(yè)將會迎來新的發(fā)展機(jī)遇。
電動汽車和電池生產(chǎn)企業(yè)受影響
總體而言，三元材料在電池能量密度、大倍率充電、低溫性能等方面有優(yōu)勢，而磷酸鐵鋰材料壽命長、安全性高。去年12月份香港發(fā)生了一起采用三元材料動力電池的電動大巴著火爆炸事件。
隨后，在今年1月24日中國電動汽車百人會上，工信部裝備工業(yè)司司長張相木表示，工信部正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”。
劉彥龍說，現(xiàn)階段新能源汽車產(chǎn)業(yè)是靠國家政策補(bǔ)貼得以發(fā)展起來的，國家暫停對三元動力電池大巴補(bǔ)貼，對車廠積極性造成很大影響。
我國電池行業(yè)“龍頭”企業(yè)超威集團(tuán)研究院副院長、國家“千人計劃”專家柯克博士在接受科技日報記者專訪時表示，超威在動力鋰離子電池技術(shù)路線上，堅持多條技術(shù)路線和多種規(guī)格產(chǎn)品并行，批量投入市場的動力電池產(chǎn)品中，既有磷酸鐵鋰電池體系，又包括三元材料體系。“但在暫緩三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用車型目錄前，超威接到的訂單也有三元材料。因此，企業(yè)生產(chǎn)計劃會受到一定影響。”
電池安全性之爭
工信部暫時叫停三元鋰電池，而磷酸鐵鋰等其他類型動力電池不受影響，這是否意味著磷酸鐵鋰等電池比三元材料體系更安全呢？
柯克認(rèn)為并非如此。他說，新能源汽車安全性及鋰離子電池系統(tǒng)的安全性，取決于包括鋰離子電池正極材料體系在內(nèi)的多種因素，而非僅正極材料本身。
同樣在中國電動汽車百人會上，清華大學(xué)汽車工程系教授歐陽明高報告了中國新能源汽車安全事故統(tǒng)計結(jié)果。結(jié)果顯示，事故主要來源于碰撞引發(fā)的短路、電池進(jìn)水致外短路、電聯(lián)接故障、電池過充電、電芯漏液致外短路等因素。
“深圳五洲龍車輛充電時著火、廈門公交著火等事故恰恰都是磷酸鐵鋰電池，這說明單體材料安全性并不能代表動力電池系統(tǒng)或整車的安全性。”柯克說，動力電池系統(tǒng)、新能源車輛的安全問題是一個系統(tǒng)性問題。BMS（管理系統(tǒng)）策略、整車控制策略、電池充放電管理、電池布置設(shè)計及系統(tǒng)制造等都會影響到車輛安全，而單體的正極材料只是其中一種因素。
單純從鋰離子電池發(fā)生事故出現(xiàn)燃燒或爆炸機(jī)理看，是一個所謂“熱失控”的過程。柯克解釋說，首先是由于各種因素引起電池內(nèi)部溫度升高，隨著溫度升高，會發(fā)生系列進(jìn)一步導(dǎo)致產(chǎn)生熱量的過程，這些過程放出熱量無法及時排出，引起電池溫度進(jìn)一步升高，達(dá)到正極和電解質(zhì)分解溫度，并伴隨隔膜甚至有陶瓷涂層隔膜的全面崩潰，溫度急劇上升，最終電池發(fā)生劇烈燃燒或爆炸。
磷酸鐵鋰分解溫度高于三元材料，三元材料分解產(chǎn)生氧氣對此后的熱失控有促進(jìn)作用，從該角度來說，磷酸鐵鋰相對安全程度高。但柯克認(rèn)為，從熱失控過程看，單純正極材料熱穩(wěn)定性，不是鋰離子電池安全性的決定性因素，采用磷酸鐵鋰電池客車完全燃燒的實(shí)際事故案例也證明了這一點(diǎn)。
發(fā)展高能量密度動力電池體系是主流趨勢
據(jù)統(tǒng)計，三元系電池目前占全球鋰離子電池市場的80%以上。
柯克說，發(fā)展高能量密度動力電池體系是國際主流趨勢，高能量密度是我國“十三五”規(guī)劃動力電池的核心技術(shù)指標(biāo)之一，這也是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化的電動汽車?yán)m(xù)航里程，仍未滿足市場需求所推動的必然結(jié)果。而當(dāng)前國際產(chǎn)業(yè)化的高能量密度體系以三元為主。
“三星等企業(yè)重點(diǎn)發(fā)展三元電池并非特例，是緊隨國際大趨勢。技術(shù)路線本身的優(yōu)劣，應(yīng)該由市場自身去判斷更科學(xué)。”柯克說。
