三元鋰還需規(guī)模化應(yīng)用
中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第18研究所電池研究室主任肖成偉認(rèn)為，三元材料鋰電池是未來(lái)乘用車(chē)動(dòng)力電池的主流產(chǎn)品，對(duì)電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該從批量化的生產(chǎn)角度或者從規(guī)模化生產(chǎn)的角度考慮，盡可能做到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。“這是汽車(chē)廠需要考慮的，也是整個(gè)行業(yè)需要考慮的。”肖成偉說(shuō)，“盡可能把單體電池做成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)格，外形尺寸保持一致，不但可以增強(qiáng)對(duì)汽車(chē)企業(yè)車(chē)型配套能力，還能大幅度降低電池生產(chǎn)的成本，可謂一舉兩得。”
在三元材料電池使用過(guò)程中，肖成偉最看重它的安全性。他表示，電池的比能量和安全性是相互矛盾的關(guān)系，此消彼長(zhǎng)。每一個(gè)電池都有安全性問(wèn)題，沒(méi)有一類(lèi)電池絕對(duì)安全，只不過(guò)安全性有高與低的差別。從電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)角度考慮，如熱設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，可以通過(guò)BMS的管理，甚至通過(guò)整車(chē)的控制策略來(lái)提高安全性。從電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括整車(chē)設(shè)計(jì)角度來(lái)保證它的安全性，至少在目前國(guó)內(nèi)做電動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須放在非常重要的位置考慮。
另外，肖成偉認(rèn)為，三元材料鋰電池循環(huán)壽命需要進(jìn)一步提高，磷酸鐵鋰循環(huán)壽命單體3000次或者5000次，三元材料也要和磷酸鐵鋰的循環(huán)壽命做競(jìng)爭(zhēng)，從車(chē)企的角度來(lái)說(shuō)希望盡可能提高它的循環(huán)壽命。但是他強(qiáng)調(diào)，由于三元材料鋰電池的比能量往往比磷酸鐵鋰電池高出50%，所以也不必追求過(guò)高的循環(huán)壽命。因?yàn)檫^(guò)高的循環(huán)壽命會(huì)影響三元鋰電池的安全性，在能保證續(xù)駛里程的情況下，三元鋰電池?fù)碛?000次循環(huán)壽命基本滿(mǎn)足消費(fèi)者需求。
肖成偉最后表示，目前采用三元材料鋰電池是整車(chē)廠現(xiàn)在應(yīng)用和關(guān)注的重點(diǎn)，是今后一段時(shí)間實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的產(chǎn)品。當(dāng)然磷酸鐵鋰在某些車(chē)型里面也會(huì)用，比如應(yīng)用在對(duì)體積和重量要求不是很?chē)?yán)格的商用車(chē)中。但是由于三元材料鋰電池相比磷酸鐵鋰電池更便宜(編者注：電池材料上磷酸鐵鋰更便宜，但是因?yàn)槿囯姵乇饶芰扛撸善冯姵厝嚫阋?，在未來(lái)有很大發(fā)展，尤其在低速電動(dòng)車(chē)上，可能會(huì)取代鉛酸電池。
磷酸鐵鋰仍有“自信”
盡管三元鋰電池有“大行其道”的趨勢(shì)，但是鋰電池市場(chǎng)格局目前仍以磷酸鐵鋰電池為主。從市場(chǎng)用量、技術(shù)的成熟度等方面看，磷酸鐵鋰電池具有穩(wěn)定性高、安全可靠、價(jià)格便宜、技術(shù)成熟等特點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰表示，涉及國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的生產(chǎn)企業(yè)多達(dá)100多家，而在現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池供應(yīng)環(huán)節(jié)中，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池幾乎占據(jù)著商用車(chē)整個(gè)市場(chǎng)。
但是由于磷酸鐵鋰電池理論能量密度提升空間有限，最大為150Wh/kg。比亞迪一直以來(lái)堅(jiān)持磷酸鐵鋰電池路線，電池單體能量密度達(dá)到130Wh/kg 以上，基本接近理論極限，據(jù)了解，比亞迪公司也在積極開(kāi)發(fā)能量密度更高的磷酸鐵錳鋰材料新型動(dòng)力鋰電池。對(duì)于未來(lái)電池的選擇，比亞迪總裁王傳福表示不排除選用其他材料的電池作為比亞迪汽車(chē)的動(dòng)力電池。現(xiàn)在比亞迪已經(jīng)把磷酸鐵鋰電池的成本降到很低，積累了很多工業(yè)化經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)槿囯姵氐谋饶芰勘容^高，公司對(duì)于電池的選擇上正在論證。另外，磷酸鐵鋰電池更多還將用在商用車(chē)上，尤其是城市公交車(chē)和大巴車(chē)上。
而據(jù)記者了解，很多新能源車(chē)企還將保留一部分搭載磷酸鐵鋰電池的純電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)能力。王可峰表示，北汽新能源將根據(jù)消費(fèi)者的需求，生產(chǎn)適合市場(chǎng)的產(chǎn)品，因?yàn)榇钶d磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)車(chē)便宜，盡管續(xù)駛里程有限，但是還有一定市場(chǎng)，未來(lái)北汽還會(huì)生產(chǎn)。張金漢告訴記者，江淮新能源乘用車(chē)今年計(jì)劃銷(xiāo)售1萬(wàn)輛，包括 iEV4和iEV5，因?yàn)橄M(fèi)者的需求不同，iEV4并不會(huì)停產(chǎn)。
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電池發(fā)展 還應(yīng)堅(jiān)持研發(fā)(文/郭晨)
眾所周知，電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程依賴(lài)動(dòng)力電池的蓄電總量。2010年時(shí)，我國(guó)車(chē)用動(dòng)力電池的能量密度為100Wh/kg，今天已經(jīng)接近200Wh/kg，基本達(dá)到了《國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車(chē)重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施方案(征求意見(jiàn)稿)》中的要求。但是5年以后，能量密度要達(dá)到300Wh/kg，哪種電池能做到這個(gè)目標(biāo)，現(xiàn)在誰(shuí)也說(shuō)不好。
對(duì)近幾年進(jìn)行一下縱向比較不難發(fā)現(xiàn)，鋰電池的技術(shù)進(jìn)步非常大，但缺乏革命性的改變。鋰電池與幾年前沒(méi)有兩樣：結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化，主要配套材料基本沒(méi)有變化。尤其是正極材料還與多年前一樣，還是鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。變化的只是不同材料的市場(chǎng)占有率，以前是鈷酸鋰的天下，現(xiàn)在則是三元材料和磷酸鐵鋰在“逐鹿中原”。
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