當前市場上出現磷酸鐵鋰、三元鋰、鎳酸鋰等多種類型鋰離子電池并存局面,多種技術路線是市場選擇的結果。

都是補貼惹的禍?細說三元鋰電池的是與非

三元材料、磷酸鐵鋰材料以及其他氧化物材料均各有利弊,不存在安全和不安全之說。

“暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄”的消息已公布,猶如給高歌猛進的中國新能源汽車產業投入了一枚炸彈,引起一場有關安全是非的大討論?!镀囉^察》記者經過采訪發現,更多的業內人士為三元鋰電池伸冤,他們認為三元鋰電池背了“不安全”的黑鍋。因為只有相對的安全,沒有絕對的安全。

事件的起因源于工信部裝備司司長張相木發布的一則消息,他在電動汽車百人會論壇上表示,“我國在三元鋰電池領域起步晚,用于客車的安全性開發和驗證還不夠,工信部將組織開展對三元鋰電池的風險評估,在評估完成前,暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄?!?/p>

都是補貼惹的禍?

工信部明確表示,出于安全考慮,暫停三元鋰電池客車推廣。那么三元鋰電池到底有多不安全?工信部又在擔心什么呢?

高溫下三元材料易燃,存在的安全風險比較大。中科院物理研究所研究員黃學杰表示,總結以往發生事故的經驗來看,鎳鈷鋁三元材料18650電池在180℃以上會出現自加熱,起火后很難控制,而磷酸鐵鋰材料到了250℃以上才會出現放熱現象,安全性相對較高。

據介紹,單從材料特性而言,兩種材料到達一定溫度時都會發生分解,三元鋰材料大概在200℃發生分解,磷酸鐵鋰則在700℃~800℃時才發生分解。并且,三元鋰材料的化學反應更加劇烈,會釋放出氧分子,在高溫作用下電解液迅速燃燒,發生連鎖反應。磷酸鐵鋰發生分解時不會釋放氧分子,燃燒也沒有那么劇烈。因此,僅從鋰離子電池的正極材料特性而言,三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火或發生意外事故。

同時,一個很簡單的道理,電池能釋放的能量越大,其存在的安全風險就越大。同比乘用車客車電池容量大,所以客車上裝配三元鋰電池提高了危險程度。比如純電動轎車電池容量一般為幾十千瓦時,而純電動公交車電池容量高達幾百千瓦時,隨著電池容量的增加,電池體積也在增加,其散熱性能變差,出現安全事故的可能性增加。高溫是電池事故的導火索,而且客車運輸人員較多,一旦出現事故其后果非常嚴重,可見三元鋰電池提高了新能源客車的危險系數。

一位不愿意透露姓名的業內人士表示,三元鋰電池產業發展較先進的是韓國、日本,如果加大三元鋰客車的推廣力度,很有可能使高速發展的中國新能源汽車產業步中國乘用車用市場換技術的后塵。結果,市場拱手讓給了外資,而真正的技術也沒能學到,所以國家要急踩剎車,降溫,調整。

而就在前不久,韓國代表對此提出了抗議。韓國政府將于3月17日在中國北京舉行的韓中商務部長會談上,就中方變更電動公交車補貼政策提出異議。

韓國產業通商資源部第二次官(副部長)禹泰熙公開表示,就三元電池公交車補貼問題,韓方以產業部長官名義向中國政府發送了信函,韓政府還召見中國駐韓大使請求提供協助,通過各種途徑向中方提出異議。

韓國代表表示,中國政府變更電動公交車補貼政策,僅向由中國廠家主要生產的磷酸鋰鐵(LFP)電池公交車提供補貼,而以安全性等為由,暫不向由LG化學、三星SDI等韓國廠商主要生產的三元電池公交車提供補貼。目前,在中國的電動汽車市場上,電動公交車約占40%,中國政府向價格約在2億—3億韓元(約合人民幣106萬元—159萬元)的電動公交車提供約1.8億韓元的補貼,而在中國設廠的韓企若無法獲得補貼的話,就難以在當地銷售電動公交車。另外,LG化學和三星SDI為了加快進軍中國電動車市場,去年增設大規模生產線,而此次中國政府的決定若最終實施,這些企業將蒙受巨大損失。

絕對安全存在?

《汽車觀察》記者曾經就電池安全的問題采訪過幾家新能源客車技術研究院的負責人,他們紛紛表示,新能源客車的安全被業內提高到如今的重視高度,是因為國內純電動汽車電池技術的路線之爭已經由來已久,而此次工信部的暫停事件再次將路線之爭推向新高度。

針對以上熱點,“三元材料電池安全性之辯”沙龍,頂風而開,眾專家紛紛為三元鋰電池伸冤。

多年專注于三元鋰電池研發的伯坦科技創始人聶亮認為,首先從安全本身來講,有使用才有安全的問題,如果這個行業即將走向滅亡,無需談安全。一旦這個行業需要發展,就要有妥協,經濟和安全的妥協,工程和技術的妥協,性能和產能上的妥協,所以不存在絕對的為了安全而安全。而且,汽車的安全比較復雜,大概有12個方面涉及安全,比如整車性能、壽命、實際使用環境等。

聶亮說:“汽車著火,很多情況是車先燒起來,而不是電池先燒起來。之所以新能源汽車著火的案例較多,是因為產品驗證安全的時間太短,所以出現問題是必然不是偶然?!彼ㄗh,“安全應該是保證人的生命安全,當汽車出現事故的時候,原則是不傷人。當汽車著火的時候,要隔絕,保證足夠的救援時間?!?/p>

聶亮指出,技術從來不是問題,怕的是人們對這個市場沒有信心,信心沒有了,資本就會流失。因為一個電池廠十幾個億元的投資,好不容易建起來,又說這個不行,那個不行,這個行業就喪失了誠信,這是最恐怖的事情。他強調:“技術從來不是問題,怕就怕根本就不知道能不能做這個事情。電池行業還需要靜下心來進行優生優育,電池廠負責優生,選用好材料,比如東北出的天然石墨,夏天開采好?還是冬天開采好?其次,制作過程要穩定。第三,要有售后?!?/p>

他認為,電動汽車,可以做到比汽油車百分之一千的安全?,F在人們存在很多誤區,車燒了,跟電池一定有關系嗎?就電池來說,充電、使用、縱火等各個問題引起的汽車著火都更難說。聶亮希望整個行業,包括新聞媒體能夠把這個行業持續地往前推進,所有的問題都是前進中的問題?!白谀沁叢粫袉栴},只要前進了永遠有問題,問題出現了就需要克服?!?/p>

十多年一直研究和應用三元材料的俄羅斯圣彼得堡國立技術大學功能材料與新能源技術研究院王慶生博士說:“三元材料和磷酸鐵鋰材料和其他的氧化物材料都各有利弊,各有長短,而不存在安全和不安全之說。專家普遍提到這個材料安全和不安全,有些片面。而應該說這個材料在不同環境、不同結構、不同的應用工況,包括組份比例、化學反應、生產制造工藝、體積系統等一系列的大體系系統工程中是否安全,而不是單一材料的是否安全的問題?!?/p>

目前,國內企業普遍選擇磷酸鐵鋰作為動力型鋰離子電池的正極材料,但其卻有容易引起微短路、能量密度較低、材料的制備成本與電池的制造成本較高等缺陷。三元鋰電池技術的出現改變了這一市場格局。憑借體積小、能量密度大、成本相對低的優勢,盡管起步較晚,但三元材料的市場份額正在快速上升。不少廠商將研發重點轉向三元鋰離子電池,其電池比能量也在不斷提高。

北京佐思信息咨詢有限責任公司首席顧問佟子謙表示,我們現在手機,還有很多家用電池都是鋰電池,大家也沒有懷疑它的不安全性。所以新能源汽車著火一定要系統的角度來考慮問題,而不是簡單的單一的從材料來說。

聶亮進一步說,“每個人手上都拿著一塊三元電池,你們天天把三元電池放在胸口,放在口袋里,這個三元應該沒有什么安全隱患吧!”

科技部電動汽車重大項目總體專家組組長歐陽明高認為,不同車型應當采用不同的電池,例如乘用車看重續航里程,可采用高比能量的三元鋰離子電池??蛙嚫粗匕踩?,可以采用比能量相對低一點、但穩定性更高的磷酸鐵鋰電池。在以純電動轎車主導的動力電池上,未來仍以三元鋰電池為主。

一些企業認為,隨著技術進步,安全瓶頸解決之后,三元鋰電池能量密度高、成本低的優勢顯露出來,選擇三元技術的企業會越來越多。金龍汽車集團股份有限公司董事長廉小強認為,三元鋰電池穩定性確實不如磷酸鐵鋰電池,但是電池的安全性不能僅僅通過電池材料來判斷。電池的安全性是由包括封裝系統在內的控制系統、生產管控的嚴密性等共同決定,應關注生產工藝均衡的保障。

當前市場上出現磷酸鐵鋰、三元鋰、鎳酸鋰等多種類型鋰離子電池并存局面,多種技術路線是市場選擇的結果?!拔覀児膭疃喾N技術路線共同發展,三元鋰電池比能量高、循環性能好,是未來重要發展方向,但是在這個領域我國起步晚,用于客車的安全性開發和驗證還不夠,我們正考慮進一步提高新能源汽車產品安全技術門檻?!惫ば挪垦b備司司長張相木說。

《汽車觀察》記者認為,暫時不是永遠,而且中國新能源汽車產業發展到今天承載了全國眾多行業人士嘔心瀝血的努力,堅持就一定迎來光明。正如中國化學與物理電源行業協會秘書長劉彥龍所說,“希望通過三元材料這件事的討論,大家能夠真正的更加重視這個電池的安全性?!?/p>

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