中國儲能網(wǎng)訊：當(dāng)新能源汽車站到了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“風(fēng)口”，作為新能源汽車心臟的動力電池，正在經(jīng)歷“冰火兩重天”。
究竟是磷酸鐵鋰電池（LFP），還是三元鋰電池安全？
這一圍繞動力電池技術(shù)路線的爭論，因?yàn)槌鲇趯恿﹄姵匕踩珕栴}的考慮，暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄而再度被業(yè)內(nèi)關(guān)注。
2016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》，《目錄》中未包含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)貼以及免購置稅（10%）的政策優(yōu)惠。
電動車行業(yè)安全無小事，任何謹(jǐn)慎都不為過。圍繞汽車動力電池，如何平衡續(xù)航和安全兩大問題，再度成為業(yè)內(nèi)探討的話題。有業(yè)內(nèi)人士指出，新能源汽車的安全性并不能以單一材料來判斷。“安全性還與電芯、模組、電池包、整車設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)等綜合因素相關(guān)，特別是受電池生產(chǎn)工藝水平及品質(zhì)管理水平的影響非常大?！?
動力電池路線之爭
雖然只是“暫?！?，但這一決定還是給蓬勃發(fā)展的三元鋰電池行業(yè)潑了一盆冷水。
“采用三元電池的部分客戶已經(jīng)向我們要求取消或延遲訂單?！币晃徊辉竿嘎缎彰娜囯姵貜S商人士近日對記者表示。
目前，國內(nèi)純電動汽車的電池技術(shù)路線大體上分為兩種：一種是三元電池，另外一種是磷酸鐵鋰電池。
磷酸鐵鋰熱失控溫度高于三元體系（三元190℃，磷酸鐵鋰230℃），其正極材料安全性有優(yōu)勢。就裝車單位的電池包來看，三元電池比起磷酸鐵鋰其體積小15%以上、重量輕20%以上，使用三元的車輛空間活用度更大。
從全球范圍來看，三元系電池目前占全球性鋰離子電池市場的80%以上。全球經(jīng)營咨詢專業(yè)公司ATKearney的資料顯示，整體鋰電子二次電池兩極材料市場中，93%為三元電池材料，在需要較高的輸出與安全性的電動汽車用電池市場上，占有率超過81%。
在中國市場，動力電池企業(yè)則在磷酸鐵鋰領(lǐng)域的發(fā)展較早，總體市場份額更高。而且與國外市場不同，相比之下，國外新能源大巴很少，私家車比較多。
公開資料顯示，2015年動力電池出貨量達(dá)15.7Gwh，其中磷酸鐵鋰電池仍占主導(dǎo)，占據(jù)市場近69%份額；三元材料電池出貨量占比27%。具體到乘用車領(lǐng)域，電池類型則以三元材料為主，電池出貨量達(dá)1.93Gwh；在客車領(lǐng)域，主要以搭載磷酸鐵鋰電池為主，占純電動客車電池量的84%，對應(yīng)三元材料電池僅占12.9%。
但隨著新能源乘用車對續(xù)航里程等要求的提升，不少動力電池企業(yè)在三元鋰電池加速研發(fā)，同時市場應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍表示，從2015年動力電池的應(yīng)用情況來看，規(guī)模達(dá)到200多億，70%以上為磷酸鐵鋰，尤其客車占的比重較大，乘用車更多往三元發(fā)展。但2016~2020年的新能源客車補(bǔ)貼政策提出了Ekg的要求，促使客車企業(yè)向三元鋰轉(zhuǎn)移。
有行業(yè)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2017年，三元鋰電池市場占比將達(dá)到50%。目前三元鋰電池在商用車上的應(yīng)用暫緩，一部分產(chǎn)能兌現(xiàn)將受到影響。
按照動力電池行業(yè)發(fā)展的規(guī)律，一個電池廠的業(yè)務(wù)從新能源客車轉(zhuǎn)到乘用車需要經(jīng)過2~3年左右的乘用車開發(fā)周期，對于已經(jīng)進(jìn)行了產(chǎn)線設(shè)備、人才儲備等前期投資的電池廠而言，如果突然轉(zhuǎn)向，極有可能造成其資金周轉(zhuǎn)困難、行業(yè)冰凍的尷尬局面，電池廠甚至?xí)媾R生死存亡的危機(jī)。
安全性誤區(qū)
使用三元鋰電池的新能源客車是否真的安全？
據(jù)有關(guān)媒體報(bào)道稱，此次三元系被暫停的理由是三元鋰電池材料的熱失控溫度低于LFP，容易引起火災(zāi)。
但從2011年以后中國國內(nèi)發(fā)生的電動汽車起火事故數(shù)量來看，實(shí)際上磷酸鐵鋰電池引起的起火事故比三元電池引起的事故多。根據(jù)媒體公開的報(bào)道，從2011年到現(xiàn)在，在中國境內(nèi)發(fā)生的新能源車火災(zāi)事故22起中，由磷酸鐵鋰電池引發(fā)的火災(zāi)共20起，由三元電池引發(fā)的共2起。
事實(shí)上，新能源汽車的安全性并不能以單一材料來判斷。
“安全性還與電芯、模組、電池包、整車設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)等綜合因素相關(guān)，特別是受電池生產(chǎn)工藝水平及品質(zhì)管理水平的影響非常大?！庇袠I(yè)內(nèi)人士指出。
在一次行業(yè)沙龍上，俄羅斯圣彼得堡國立技術(shù)大學(xué)功能材料與新能源技術(shù)研究院研究員王慶生指出，材料安全不安全不是從本身的物理指標(biāo)判斷，使用過程中怎么樣控制好和使用好是最重要的。
中投顧問新能源行業(yè)研究員蕭函也認(rèn)為，安全性的標(biāo)準(zhǔn)不僅在于電池，還要關(guān)注電池成組的應(yīng)用安全設(shè)計(jì)是否安全?！皠恿﹄姵氐膽?yīng)用安全是一個系統(tǒng)工程，在不能保證電池?zé)崾Э赝耆话l(fā)生的情況下，要通過BMS（電池管理系統(tǒng)）、TMS、熔斷保護(hù)、熱障、結(jié)構(gòu)集成等，在成組設(shè)計(jì)中設(shè)置多重的安全保證。因此，我們需要對電池的安全加以系統(tǒng)的重視，而不是孤立地討論技術(shù)路線和安全。”
事實(shí)上，對于三元鋰電池廠商而言，安全設(shè)計(jì)和生產(chǎn)在電池的安全性上起著至關(guān)重要的作用。
在距西安市中心21公里的高新產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的三星環(huán)新工廠，自去年9月起正式啟動，三星環(huán)新每年可生產(chǎn)4萬個純電動汽車用電池，為包括宇通、福田等中國本地商用車及轎車提供電池。目前該工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)100%的自動化作業(yè)。
據(jù)相關(guān)技術(shù)人員介紹，三星環(huán)新的汽車用電池，從電池單元生產(chǎn)階段到模塊、電池包，應(yīng)用3~4個階段的各種安全裝置。
從材料階段使用具有較強(qiáng)耐熱性的材料，使用當(dāng)電池內(nèi)壓力增大時自動排放氣體的裝置、防止電池內(nèi)電流高于正常范圍的裝置。另外，使用電池過度充電時強(qiáng)制性切斷電流的回路等，提高了安全性。
對于模塊與電池包，設(shè)計(jì)并使用可以防止沖擊與著火擴(kuò)散的耐熱材料以及高強(qiáng)度材料，電池單元之間使用可以阻熱的裝置，并且應(yīng)用了可以實(shí)時診斷電池單元狀態(tài)的技術(shù)。
為防止電池中進(jìn)入有可能造成電池內(nèi)部短路的各種金屬性異物，嚴(yán)格管理電池生產(chǎn)工藝的整體環(huán)境，通過實(shí)行2000余個嚴(yán)格的品質(zhì)管理流程，生產(chǎn)安全的電池。
這樣生產(chǎn)出來的三元鋰電池，在超過140坪的工廠內(nèi)另行設(shè)置的安全性評估樓進(jìn)行安全性及可信性檢查，多方面測試性能及安全性，包括有壓縮、貫穿、落下、震動、過度充電、短路、高熱、熱沖擊、慣性、顛覆等10項(xiàng)測試。
“事實(shí)上，目前國內(nèi)電池生產(chǎn)制造的投資、技術(shù)門檻較低，造成了三元系電池行業(yè)的良莠不齊?！庇袆恿﹄姵厣a(chǎn)廠商負(fù)責(zé)人這樣對記者說。
上述人士認(rèn)為，鋰電池是否安全主要在于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程控制，最大的問題是一致性的問題?！鞍l(fā)生事故的，往往都是因?yàn)闃O端差的產(chǎn)品而引起的?！?
評論人士認(rèn)為，如果只是對新能源汽車的安全性考慮，應(yīng)當(dāng)暫停包括三元系及磷酸鐵鋰電池的所有車型的補(bǔ)貼，而不是僅僅把三元系車型排除在外。
何去何從？
“暫停補(bǔ)貼”之下，以三元系電池為主導(dǎo)的動力電池廠商何去何從？
一家大型電池生產(chǎn)廠商負(fù)責(zé)人告訴記者，對自身產(chǎn)品安全有信心的企業(yè)，雖然不會因?yàn)槎唐谛袨橛绊懽约旱拈L期投資，但短期內(nèi)也面臨巨大的壓力，產(chǎn)品面臨暫停采購或者賣不出的風(fēng)險(xiǎn)。
而另一方面，中國電池市場的缺口巨大。伯坦科技創(chuàng)始人聶亮表示，還遠(yuǎn)沒有到產(chǎn)能過剩的時候，缺口太大了。這就導(dǎo)致一方面企業(yè)賣不出去，另一方面需求無法滿足的詭異局面。
更重要的是，對于那些過于依賴某種產(chǎn)品生存的企業(yè)來說，突然暫停補(bǔ)貼，很可能會對國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)和計(jì)劃投產(chǎn)的三元鋰電池企業(yè)帶來破產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。
而這將影響整個新能源行業(yè)未來發(fā)展的方向。目前國內(nèi)企業(yè)對三元鋰電池的布局進(jìn)入，業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心，如果長時間將此事擱置，將會影響整個新能源電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
北京波士頓電池技術(shù)有限公司高級總監(jiān)馬俊峰表示，因?yàn)殡妱悠囉休p量化的發(fā)展方向，Ekg指標(biāo)已經(jīng)決定了要尋找高能量密度的技術(shù)路線。從現(xiàn)在看三元是相對來說可以量產(chǎn)、能源密度高、低溫性能達(dá)到一定水準(zhǔn)的材料。
面對此次三元系被暫停，一家大型電池生產(chǎn)廠商負(fù)責(zé)人建議，希望盡快研究新標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對所有產(chǎn)品進(jìn)行評估論證，據(jù)此制定新的目錄。
事實(shí)上，中國目前已正式施行電池安全性有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（QC/T），國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T）也將在今年7月份生效，并由工信部授權(quán)的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)證。劉彥龍秘書長認(rèn)為，相比重新制定制度，通過完善現(xiàn)有的GB/T等標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化管理等方式來推進(jìn)更為妥當(dāng)。因?yàn)橹贫ㄐ聵?biāo)準(zhǔn)所需要的時間過長（立案到最終確定至少需要2年時間），但是對現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂和完善（至少需要6個月左右）工作可以更快地完成。
在日韓企業(yè)技術(shù)領(lǐng)先的情況下，推動中國三元系的發(fā)展顯得尤為迫切。比克電池研發(fā)中心副高級工程師宋華杰呼吁，希望盡快解決這個問題，鼓勵三元電池向前健康穩(wěn)健地發(fā)展。
“技術(shù)發(fā)展的積累和市場前期的推廣是非常關(guān)鍵的，如果選擇暫緩在商用車上使用三元材料動力鋰離子電池，一旦國外三元鋰電池的技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，我們會變得非常被動?！敝袊姵鼐W(wǎng)創(chuàng)始人于清教也表達(dá)了相同的看法。
