鉅大LARGE | 點擊量：599次 | 2022年07月23日
三元材料漸成趨勢 磷酸鐵鋰或?qū)?黯然離場"？
在剛剛過去的"五一"勞動節(jié)中，北汽新能源在北京市場大有斬獲，獲得300多輛EV200純電動汽車的訂單。作為上市不到一年的EV200能有這樣的市場，很大程度上是因為其搭載了北汽和韓國SK集團合資生產(chǎn)的三元材料鋰電池。相比原來的E150EV，EV200不但在續(xù)駛里程上大有進步，車型的整體舒適性和電池的低溫性能也大有進步。
同樣換裝三元鋰電池的還有江淮iEV5，在今年上海車展上市的江淮iEV5是江淮乘用車第五代純電動汽車，它搭載了來自天津力神的三元鋰電池。江淮汽車乘用車營銷公司副總經(jīng)理張金漢表示，換裝全新電池的iEV5擁有更長的續(xù)駛里程，相比搭載磷酸鐵鋰電池的上一代產(chǎn)品iEV4，iEV5更能符合消費者對續(xù)駛里程的要求。
三元鋰電池征服市場的腳步似乎還未停止。從2015上海車展上不難發(fā)現(xiàn)，很多車企都將新產(chǎn)品搭載電池種類改用三元鋰電池。長安汽車在自己的第一款商用化純電動汽車逸動EV中采用了三元鋰電池，中華汽車也為新車配備了三元鋰電池，奇瑞一直在用三元鋰電池。在我國品牌主流車企里，只有比亞迪和上汽榮威還在使用磷酸鐵鋰電池。
■整車廠"移情別戀"？
在鋰電池當(dāng)中，由于正負(fù)極容量的差異，正極材料往往是影響電池能量密度的瓶頸所在。因此，采用不同正極材料的鋰電池之間，其特性也存在著或多或少的差別。常見的正極材料有以下幾種：鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料鋰電池。
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%
天津力神動力鋰電池銷售部的一位工作人員告訴記者，目前國內(nèi)新能源汽車整車廠越來越青睞以三元材料作為正極材料的動力鋰電池，傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰動力鋰電池市場逐漸被蠶食。出現(xiàn)這種改變的原因，是消費者要更高的續(xù)駛里程，消費者在選擇購買純電動汽車時，首先要考慮的是汽車的續(xù)駛里程，因此廠商也就要電池有更高的能量密度。
另一方面，在今年初，科技部公布了《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)》,其中明確要求了2015年底轎車動力鋰電池能量密度要達到200Wh/kg。而現(xiàn)階段磷酸鐵鋰技術(shù)的單體電池能量密度僅為110~120Wh/kg，組合成電池包后，電池系統(tǒng)能量密度還不到90Wh/kg。三元鋰電池的能量密度相比磷酸鐵鋰要高出50%，目前普遍在150~180Wh/kg。
三元鋰電池的安全性曾經(jīng)飽受質(zhì)疑，不過隨著技術(shù)的進步，三元鋰電池的安全問題已得到改善和解決。北汽新能源副總經(jīng)理王可峰表示，在搭載三元鋰電池以后，北汽嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對汽車做了大量碰撞、穿刺等試驗，完全保證裝配三元鋰電池的電動汽車的安全性。他告訴記者，目前的三元鋰電池的結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定，制備也更為成熟。同時，三元鋰電池應(yīng)用了陶瓷隔膜，可以在電池內(nèi)部短路時隔開短路源，從而明顯提高了三元鋰電池的安全性能。
目前，日韓兩國在三元鋰電池的規(guī)模化生產(chǎn)上占據(jù)很大先機，產(chǎn)品價格較低，質(zhì)量較好。我國電池工業(yè)協(xié)會張旻昱博士告訴記者，韓國能生產(chǎn)出價廉物美的電池，重要是因為韓國把日本先進的電池技術(shù)做到最大程度的工業(yè)化。在電池制造方面，從設(shè)備生產(chǎn)線、工業(yè)化均一性管理、生產(chǎn)環(huán)境管理，韓國的電池廠商都嚴(yán)格把關(guān)，其中在電池生產(chǎn)廠房的溫度、濕度和除塵控制上，韓國電池廠控制區(qū)間精細程度很高。
■三元鋰還需規(guī)?；瘧?yīng)用
我國電子科技集團公司第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乘用車動力鋰電池的主流產(chǎn)品，對電池系統(tǒng)設(shè)計應(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。"這是汽車廠要考慮的，也是整個行業(yè)要考慮的。"肖成偉說，"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，不但可以增強對汽車公司車型配套能力，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。每一個電池都有安全性問題，沒有一類電池絕對安全，只不過安全性有高和低的差別。從電池系統(tǒng)的設(shè)計角度考慮，如熱設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計等，可以通過BMS的管理，甚至通過整車的控制策略來提高安全性。從電池系統(tǒng)的設(shè)計，包括整車設(shè)計角度來保證它的安全性，至少在目前國內(nèi)做電動汽車設(shè)計的時候，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)壽命要進一步提高，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)壽命做競爭，從車企的角度來說希望盡可能提高它的循環(huán)壽命。但是他強調(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%，所以也不必追求過高的循環(huán)壽命。因為過高的循環(huán)壽命會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)壽命基本滿足消費者需求。
肖成偉最后表示，目前采用三元材料鋰電池是整車廠現(xiàn)在應(yīng)用和關(guān)注的重點，是今后一段時間實現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用的產(chǎn)品。當(dāng)然磷酸鐵鋰在某些車型里面也會用，比如應(yīng)用在對體積和重量要求不是很嚴(yán)格的商用車中。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，但是因為三元鋰電池比能量高，成品電池三元鋰更便宜），在未來有很大發(fā)展，尤其在低速電動汽車上，可能會取代鉛酸電池。
■磷酸鐵鋰仍有"自信"
盡管三元鋰電池有"大行其道"的趨勢，但是鋰電池市場格局目前仍以磷酸鐵鋰電池為主。從市場用量、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、價格便宜、技術(shù)成熟等特點。我國科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰表示，涉及國內(nèi)磷酸鐵鋰動力鋰電池的生產(chǎn)公司多達100多家，而在現(xiàn)有的國內(nèi)新能源汽車動力鋰電池供應(yīng)環(huán)節(jié)中，磷酸鐵鋰動力鋰電池幾乎占據(jù)著商用車整個市場。
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。比亞迪一直以來堅持磷酸鐵鋰電池路線，電池單體能量密度達到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發(fā)能量密度更高的磷酸鐵錳鋰材料新型動力鋰電池。有關(guān)未來電池的選擇，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的動力鋰電池。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)化相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗，因為三元鋰電池的比能量比較高，公司有關(guān)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上，尤其是城市公交車和大巴車上。
而據(jù)記者了解，很多新能源車企還將保留一部分搭載磷酸鐵鋰電池的純電動汽車的生產(chǎn)量力。王可峰表示，北汽新能源將根據(jù)消費者的需求，生產(chǎn)適合市場的產(chǎn)品，因為搭載磷酸鐵鋰電池的電動汽車便宜，盡管續(xù)駛里程有限，但是還有一定市場，未來北汽還會生產(chǎn)。張金漢告訴記者，江淮新能源乘用車今年計劃銷售1萬輛，包括iEV4和iEV5，因為消費者的需求不同，iEV4并不會停產(chǎn)。
