2016第二屆中國(guó)動(dòng)力電池大會(huì)”上，廣州力柏能源科技有限公司技術(shù)總監(jiān)劉鍇的報(bào)告指出，在現(xiàn)有的材料體系的大框架下，無(wú)論技術(shù)如何改進(jìn)，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池電芯的能量密度達(dá)到300WH/kg的希望有點(diǎn)渺茫，相對(duì)來(lái)說(shuō)，三元技術(shù)路線則較有希望。

關(guān)于“三元、磷酸鐵鋰到底誰(shuí)才是未來(lái)技術(shù)路線主流”一直眾說(shuō)紛紜。但在一些專家看來(lái)，未來(lái)三元電池或?qū)⒊蔀殡姵氐闹髁髀肪€。

隨著新能源汽車的需求爆發(fā)，動(dòng)力電池續(xù)航里程低等問(wèn)題也逐漸暴露。今年來(lái)，多個(gè)部門(mén)發(fā)布文件，重新修訂動(dòng)力電池的續(xù)航里程、能量密度標(biāo)準(zhǔn)。其中，工信部主導(dǎo)制定的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》中明確提出，2020年動(dòng)力整車電池模組比能量要達(dá)到260Wh/kg。

“政策風(fēng)向發(fā)生改變，預(yù)示著三元電池解禁在即。”劉鍇表示。

三元電池解禁在即

動(dòng)力電池正極材料包括磷酸鐵鋰、三元、鈦酸鋰和錳酸鋰。其中，鈦酸鋰和錳酸鋰能量密度較低，目前國(guó)內(nèi)使用最多的電池是磷酸鐵鋰。在中國(guó)，多年來(lái)一直存在動(dòng)力電池正極材料應(yīng)該走磷酸鐵鋰路線還是走三元路線之爭(zhēng)。

這種爭(zhēng)執(zhí)甚至影響了政策的走向。2016年1月份，工信部曾宣布暫緩三元用于商用車以調(diào)查其安全性。

不過(guò)，就在近期，工業(yè)和信息化部召開(kāi)了關(guān)于進(jìn)一步做好新能源汽車推廣應(yīng)用安全監(jiān)管工作的宣貫會(huì)，2017年1月1日起，新申請(qǐng)《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》的使用三元電池的客車，需補(bǔ)交第三方檢測(cè)報(bào)告，該信息也被視為三元電池即將解封的導(dǎo)火索。

業(yè)內(nèi)人士分析稱，在通過(guò)熱失控試驗(yàn)和熱失控?cái)U(kuò)展試驗(yàn)測(cè)試的前提下，三元電池在電動(dòng)客車上的應(yīng)用或?qū)⒔饨?br/>
行業(yè)專家認(rèn)為，制約新能源汽車普及的主要原因之一就是續(xù)航里程的問(wèn)題，所以提高動(dòng)力電池的能量密度勢(shì)在必行，而選擇三元技術(shù)路線是最行之有效的手段。

不得不提到的是，關(guān)于三元和磷酸鐵鋰的技術(shù)路線之爭(zhēng)持續(xù)了好幾年，而2016年年初工信部宣布暫停三元電池用于純電動(dòng)客車一度把三元電池打入谷底，也讓主打三元技術(shù)路線的動(dòng)力電池企業(yè)陷入困境。

寧德時(shí)代新能源科技有限公司市場(chǎng)總監(jiān)楊琦指出，暫停三元電池，是出于對(duì)安全的考慮，解禁三元電池是因?yàn)榘踩珮?biāo)準(zhǔn)出來(lái)了，有了安全標(biāo)準(zhǔn)，三元和磷酸鐵鋰又可以同臺(tái)競(jìng)技了。

據(jù)測(cè)試機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)有的動(dòng)力電池系統(tǒng)中，單體電池的風(fēng)險(xiǎn)普遍存在，低風(fēng)險(xiǎn)包括漏液、變形、排氣，高風(fēng)險(xiǎn)包括火花、爆炸等情況。如果單體電池出現(xiàn)熱失控，三元材料電池比磷酸鐵鋰材料更容易出現(xiàn)火花，從而出現(xiàn)起火、爆炸等安全性問(wèn)題。

然而，三元電池的安全性是可以解決的，劉鍇表示，提高三元電池安全性可以通過(guò)以下三種方式，“第一是在三元電池正極材料中加入硅鈦納米管提高容量，保證熱失控狀態(tài)下的安全性，（硅鈦納米管導(dǎo)電好，阻燃，提供容量，循環(huán)壽命延長(zhǎng)一到三倍）。

第二是采用無(wú)溶劑PI粘合劑，用量是PVDF的三分之一，成本是PVDF的一半，可熱固化、EB電子束固化，也可以UV固化。涂布線的長(zhǎng)度只有12米長(zhǎng)，能耗降低一半，涂布速度為120米/分鐘。第三是采用固態(tài)電解質(zhì)，鋰電池壽命延長(zhǎng)一倍，容量300瓦時(shí)/公斤，并且成本下降一半。

據(jù)了解，未來(lái)國(guó)家將會(huì)持續(xù)支持三元?jiǎng)恿﹄姵?/a>技術(shù)路線。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，預(yù)計(jì)從2017年開(kāi)始的兩三年時(shí)間里，國(guó)家將會(huì)密集出臺(tái)一批旨在提高新能源汽車安全性的政策舉措。

數(shù)據(jù)顯示，到2020年中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)動(dòng)力電池總需求量接近5000萬(wàn)kWh，其中磷酸鐵鋰還將經(jīng)歷2年的緩慢增長(zhǎng)期，到2019年絕對(duì)需求量會(huì)下降，2020年快速下降到750萬(wàn)kWh左右。甚至有行業(yè)人士預(yù)言，“磷酸鐵鋰未來(lái)三四年內(nèi)將會(huì)被新能源車淘汰掉”。

預(yù)計(jì)2018年純電動(dòng)客車領(lǐng)域?qū)?huì)對(duì)三元電池解禁，三元電池的需求量將會(huì)爆發(fā)。到2020年將會(huì)達(dá)到4250萬(wàn)kWh左右，從而基本完成對(duì)中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的統(tǒng)治，而磷酸鐵鋰電池則會(huì)將當(dāng)前的市場(chǎng)中心轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能領(lǐng)域。

搶占三元電池開(kāi)發(fā)多路線并進(jìn)更保險(xiǎn)

雖說(shuō)三元電池技術(shù)路線可達(dá)到300Wh/kg的可能性較大，但也是需要實(shí)力才行。目前比亞迪、寧德時(shí)代等國(guó)內(nèi)行業(yè)巨頭開(kāi)始著手搶占三元電池市場(chǎng)的份額。

據(jù)了解，比亞迪一直堅(jiān)持磷酸鐵鋰電池技術(shù)路線，而在近日比亞迪董秘李黔透露，比亞迪未來(lái)擴(kuò)大三元鋰電池布局，2016年比亞迪預(yù)計(jì)電池產(chǎn)能10GWH，2017年會(huì)新增三元電池產(chǎn)能5-6GWH。比亞迪大規(guī)模布局三元鋰電池，意味著三元電池的技術(shù)路線在未來(lái)將會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位。當(dāng)然，更多的技術(shù)特性的產(chǎn)品組合也有利于搶占市場(chǎng)份額。

同時(shí)據(jù)楊琦透露，目前寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰和三元產(chǎn)能占比在2：1，基于市場(chǎng)對(duì)提高能量密度的需求，三元電池技術(shù)路線或?qū)⒊蔀樾袠I(yè)趨勢(shì)，明年公司將會(huì)加大對(duì)三元技術(shù)的布局。

事實(shí)上，2016下半年很多企業(yè)已經(jīng)紛紛開(kāi)始布局三元電池項(xiàng)目，如邦普集團(tuán)投資12.26億元，建年產(chǎn)3.5萬(wàn)噸三元前驅(qū)體項(xiàng)目；智慧能源增資福斯特31.14億元，擴(kuò)產(chǎn)高端三元鋰電生產(chǎn)線；橫店?yáng)|磁豪擲30億布局三元鋰電池；格林美收購(gòu)三元前驅(qū)體產(chǎn)線，聯(lián)手邦普布局三元鋰電池；國(guó)軒高科發(fā)力三元鋰電池。

受制于“解禁三元”消息尚未被證實(shí)和大家對(duì)三元鋰電池的電動(dòng)客車安全性還抱有懷疑的態(tài)度。因此，電池廠商在繼續(xù)堅(jiān)守磷酸鐵鋰布局的同時(shí)，也需要做好三元技術(shù)儲(chǔ)備，畢竟未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)磷酸鐵鋰和三元將會(huì)并存。

不過(guò)，中國(guó)微型電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)羅會(huì)明強(qiáng)調(diào)，電池本身存在太多不安全因素，相對(duì)三元電池來(lái)講，磷酸鐵鋰確實(shí)更安全，更適合剛起步時(shí)的新能源汽車使用，因?yàn)樾履茉雌噭傔M(jìn)行推廣，一旦出現(xiàn)安全事故就會(huì)造成毀滅性的打擊。

“三元電池和磷酸鐵鋰電池相比具有能量密度更高的優(yōu)勢(shì)。”羅會(huì)明認(rèn)為，隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，人們對(duì)能量密度要求越來(lái)越高，續(xù)航里程幾乎成了衡量純電動(dòng)車技術(shù)水平的最關(guān)鍵的指標(biāo)。此前中國(guó)的動(dòng)力電池技術(shù)路線以磷酸鐵鋰電池為主，然而國(guó)家在新能源汽車政策補(bǔ)貼上也開(kāi)始向能力密度和續(xù)航里程傾斜。

發(fā)展高能量密度動(dòng)力電池體系已經(jīng)成為國(guó)際主流趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，三元材料電池目前占全球動(dòng)力電池市場(chǎng)的80%以上，而我國(guó)動(dòng)力電池正極材料三元占比僅在30%左右。

“在全球新能源汽車的動(dòng)力電池市場(chǎng)中，美國(guó)、歐洲、日韓一開(kāi)始就以三元鋰電池為主要技術(shù)路線，而日韓的松下、三星SDI、LG化學(xué)、AESC等是這方面的佼佼者?！绷_會(huì)明認(rèn)為特斯拉和松下在三元電池方面的合作就做的很好。

2016年年初，特斯拉的CEO埃隆-馬斯克宣布將聯(lián)合松下在內(nèi)華達(dá)沙漠中投資37億英鎊建立一個(gè)產(chǎn)能高達(dá)35GWH的三元電池工廠，這個(gè)工廠的產(chǎn)能幾乎相當(dāng)于現(xiàn)在全球動(dòng)力電池的市場(chǎng)容量之和，達(dá)產(chǎn)后將能滿足46萬(wàn)輛特斯拉ModelS、ModelX和Model3的動(dòng)力電池需求，屆時(shí)電池生產(chǎn)成本將降低30%。

“然而，這并不意味著，未來(lái)就將絕對(duì)是三元鋰電池統(tǒng)領(lǐng)天下?！眲㈠|表示，行業(yè)對(duì)于技術(shù)和材料挖掘從未停止過(guò)，就像全固態(tài)電池帶來(lái)了全新的三元電池全新的材料結(jié)構(gòu)以及全新的電池極片材料，為三元電池提供了全新的結(jié)構(gòu)和原材料選擇，所以更高的能量密度和更安全的性能永遠(yuǎn)是企業(yè)試圖平衡的兩大命題。

新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)的核心是動(dòng)力電池之爭(zhēng)，“動(dòng)力電池技術(shù)路線之爭(zhēng)”仍將持續(xù)，三元抑或磷酸鐵鋰，或是其他新技術(shù)都將由市場(chǎng)需求決定，“無(wú)論是乘用車還是客車，安全問(wèn)題肯定是汽車企業(yè)研發(fā)和制造產(chǎn)品考慮的首要因素?！绷_會(huì)明認(rèn)為，企業(yè)只有不斷提高技術(shù)水平，生產(chǎn)達(dá)到安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的電池才是生產(chǎn)之道。