近日在互聯(lián)網(wǎng)上偶然看到一篇名為“三元鋰電或成磷酸鐵鋰終結(jié)者”的文章,文章報道了“國內(nèi)新能源汽車企業(yè)越來越青睞三元鋰動力電池”的市場現(xiàn)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(jié)合近年對車用動力電池的淺顯認(rèn)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(tǒng)工程師。訪問結(jié)果如下:
首先,在談及車用動力電池的發(fā)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(fā)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(yè)頗有爭議。中信國安盟固利作為依靠錳酸鋰技術(shù)路線的代表企業(yè),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(yè),則堅定不移的奉行著屬于自己的技術(shù)路線。
再次,就文章提到的“應(yīng)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(jìn)展”的言論,多位電池工程師認(rèn)為:磷酸鐵鋰電池比能量的高低,材料本身至關(guān)重要,除此之外,更牽涉負(fù)極材料、電池結(jié)構(gòu)、外部包裝、隔膜等諸多環(huán)節(jié),絕非單一因素能夠決定。
最后,受訪的多位工程師均承認(rèn)“三元材料目前已參與到整車企業(yè)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(yīng)用”的問題時,他們普遍認(rèn)為尚無預(yù)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(chǎn)品最早進(jìn)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(jù)實際需要調(diào)整配比后形成的鋰電池正極材料,行業(yè)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(jié)構(gòu)的三元正極材料,進(jìn)而演進(jìn)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(dá)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(jié)合達(dá)到平衡,同時用四價錳來穩(wěn)定既有的層狀結(jié)構(gòu),但先天的材料缺陷已成為了國內(nèi)業(yè)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(rèn)同。作為國內(nèi)市場占有率頗高的磷酸鐵鋰正極材料企業(yè)負(fù)責(zé)人,李積剛同時表示,排除三元穩(wěn)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(zhuǎn)化水平而存在高溫容量衰減較快的問題。
事實是,當(dāng)三元材料最早作為正極材料,并大規(guī)模取代鈷酸鋰普遍應(yīng)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(dǎo)電性和循環(huán)性,鎳酸鋰的高容量,錳酸鋰安全性的新產(chǎn)品,一時間席卷手機市場,并在后期較多的應(yīng)用在了電動工具、電動自行車等產(chǎn)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(huán)壽命,一直制約著三元動力電池的發(fā)展。與此同時,車用動力電池最受關(guān)注的是電池PACK,根據(jù)需要的電量來設(shè)計電壓和容量,再根據(jù)空間來設(shè)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(yù)測。
一個全新電池體成組應(yīng)用的出現(xiàn),勢必基于多年可靠的實驗數(shù)據(jù)。比亞迪E6在深圳的運營已三年有余,搭載環(huán)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(jù)可依,反之,三元鋰電池的詳細(xì)應(yīng)用數(shù)據(jù)目前則無從查起。
可能確是本人孤陋寡聞,在國內(nèi)走訪過的車用動力電池企業(yè),超過兩年研發(fā)三元鋰電池PACK的屈指可數(shù),目前看到的僅順德精進(jìn)能源一家。該公司總裁陳光森,名古屋大學(xué)博士,是國內(nèi)一流的動力電池專家之一,其帶領(lǐng)精進(jìn)曾一統(tǒng)國內(nèi)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(jìn)了車用動力電池PACK的超豪華團(tuán)隊。即便如此,精進(jìn)能源目前依舊未能實現(xiàn)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(jié)者”的言論又是從何談起呢?
新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從十城千輛工程的實施開始,就注定了要經(jīng)過“九九八十一難”,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的導(dǎo)入期,針對標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)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(yè)還依舊堅持著發(fā)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(yè)的轉(zhuǎn)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(guān)注環(huán)保的同時,更在乎“物美價廉”四字??傁M襟w以客觀公正的態(tài)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(shù)革新和模式構(gòu)建,這是堅持辯證法的基本規(guī)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(jīng)為某日本企業(yè)從事項目工作的經(jīng)歷。排除民族矛盾,從工作精神看待,認(rèn)真求實,追求完美的作風(fēng),在日本業(yè)界的工作中得到了良好的體現(xiàn)。
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(yè)的三元鋰電池組較國內(nèi)企業(yè)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(dāng)然,不排除國內(nèi)有超過日本的三元電池生產(chǎn)技術(shù),但反觀之,即便是面對著嚴(yán)重的能源危機,并肩負(fù)了重要的行業(yè)使命,腳踏實地,步步穩(wěn)贏,方為發(fā)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(jīng)濟發(fā)展和汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期,腳踏實地是必須的。
當(dāng)新能源汽車成為主流汽車消費產(chǎn)品的一天,作為行業(yè)人,能夠認(rèn)真的品味不畏艱難,開創(chuàng)如同杭州、深圳等電動汽車商業(yè)模式的經(jīng)歷。這正說明對于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的態(tài)度,正在某些先行的企業(yè)中悄然演進(jìn),這些企業(yè)也在不斷的磨練后變得更加務(wù)實。