新能源技術(shù)路線選擇

核心提示:在三元鋰離子電池大規(guī)模應(yīng)用之前，磷酸鐵鋰離子電池是動(dòng)力鋰電池的主流產(chǎn)品線，比亞迪早年也開始做磷酸鐵鋰離子電池。磷酸鐵鋰離子電池具有成本低、穩(wěn)定性好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。然而，磷酸鐵鋰離子電池的重要缺點(diǎn)是能量密度低于三元鋰離子電池，這是由其材料特性決定的。電池續(xù)航里程是電動(dòng)汽車最大的痛點(diǎn)，電池系統(tǒng)對(duì)提高電動(dòng)汽車能量密度的重要性不言而喻。假如不新增電池的能量密度，同樣功率的電池會(huì)變得更重，這將導(dǎo)致電動(dòng)汽車100公里的能耗新增。更重的電池會(huì)消耗大量的能量，而更重的電池會(huì)占用更多的空間，導(dǎo)致更緊湊的車身容量。

電動(dòng)汽車頻繁發(fā)生自燃或爆炸有兩個(gè)原因:

1)電池能量密度新增，電池穩(wěn)定性下降;

2)電池管理系統(tǒng)(BMS)技術(shù)不達(dá)標(biāo)。

首先，電池的能量密度太高。目前，電動(dòng)汽車上使用的動(dòng)力鋰電池有兩種:磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池。

在三元鋰離子電池大規(guī)模應(yīng)用之前，磷酸鐵鋰離子電池是動(dòng)力鋰電池的主流路線，比亞迪早年也生產(chǎn)磷酸鐵鋰離子電池。磷酸鐵鋰離子電池具有成本低、穩(wěn)定性好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。然而，磷酸鐵鋰離子電池的重要缺點(diǎn)是能量密度低于三元鋰離子電池，這是由其材料特性決定的。

電池續(xù)航里程是電動(dòng)汽車最大的痛點(diǎn)，電池系統(tǒng)對(duì)提高電動(dòng)汽車能量密度的重要性不言而喻。假如不新增電池的能量密度，同樣功率的電池會(huì)變得更重，這將導(dǎo)致電動(dòng)汽車100公里的能耗新增。更重的電池會(huì)消耗大量的能量，而更重的電池會(huì)占用更多的空間，導(dǎo)致更緊湊的車身容量。

例如，bydtangEV600的電池功率為82.8kwh，系統(tǒng)的能量密度為161kwh，電池重量為514kg，而tangEV600只有2295kg，光電池占了將近1/4。161kwh系統(tǒng)的能量密度已經(jīng)被業(yè)界認(rèn)為很高。能量密度越低，電池重量越重。

因此，在過去幾年里，政策指導(dǎo)一直是鼓勵(lì)更多的能源密集型發(fā)展，包括新的能源補(bǔ)貼，這也為能源密集型電池供應(yīng)了更多的電力。三元鋰離子電池由于具有較高的能量密度上限而發(fā)展迅速。

什么是三元，三元是指正極采用鎳、鈷、或鎳、鈷、鋁三種材料，按一定比例形成化合物。目前，NCM三元電池重要在我國(guó)使用，而特斯拉使用松下的NCA三元電池(N/C/M/A分別指鎳、鈷、機(jī)械和鋁)。

以NCM三元電池為例，三種材料比例的不同也會(huì)導(dǎo)致電池能量密度的不同。鎳的含量越高，電池的能量密度越高。這也是行業(yè)從之前的532和622三元材料升級(jí)到811三元材料的開始(811代表N/C/M三種材料的比例為8:1:1，還有其他類似的原因)。然而，鎳的比例越高，陽極材料的熱穩(wěn)定性越差，安全風(fēng)險(xiǎn)越大。因此，電池的能量密度和安全性總是要權(quán)衡的。

當(dāng)然，解決方法包括使用新的電解質(zhì)、新的陰極材料、表面涂層等技術(shù)，但目前的成本和技術(shù)問題難以大規(guī)模應(yīng)用。