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孰掌未来: 看三元材料与磷酸铁锂的“上位之争”

发布时间: 2016-02-23 09:03:58    来源: 电池中国网    作者: 王建军
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[摘要]国家工信部关于“暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录”的决定,引发新能源制造商和动力电池制造企业的震动。

 

  国家工信部关于“暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录”的决定,引发新能源制造商和动力电池制造企业的震动。《电池中国》网认为,产业在发展初期势必会遇到各种问题,企业也需要在发展中创新,政策上可以给予引导,但不要让“无形之手”束缚行业的正常发展;锂电行业发展必须秉承开放包容的姿态,在电池材料选择上,应允许“百家争鸣”。

  近日,国家工信部一则关于“暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录”的决定,引起业内广泛关注。工信部装备产业司司长张相木表示,三元锂电池是未来锂电池的重要发展方向,但由于用于客车的安全性开发尚不成熟,暂停将三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。

  锂电市场“平地惊雷” 新规出台引发热议

  此举想必是政府经过与业内专家谨慎探讨后做出的决定。目前包括北汽、江淮、吉利、南京金龙等大部分国内自主品牌都已经推出采用三元锂电池的新能源车型。行业研究机构预测,到2017年,三元锂电池市场占比将达到50%。对于那些已经开始向商用车供货的三元锂电池生产厂商而言,“决定”不啻是“平地惊雷”。

  工信部的此番表态目前是针对客车市场,对于乘用车目前还没有影响,但生产锂电池企业则会影响较大。

  从政策层面看,国家并未明确表态侧重何种动力电池技术路线,但高能量密度低成本动力电池已成为重点发展方向。在纯电动汽车市场当中,最早只有特斯拉等国外少数车企使用三元锂电池。

  三元锂电池真正的黄金期是在去年,国家科技部发布《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案》,明确要求2015年底轿车动力电池能量密度要达到200Wh/kg,使得众多车企将目光纷纷转向三元锂电池。

  就在业界响应国家号召、大上三元材料电池生产线和产能时,工信部暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录,中机车辆技术服务中心暂停采用三元材料的电动大巴的公告受理,瞬时引发行业热议。

  事实上,对于“三元锂电池客车”的争议一直存在,但这种以决策层声音出现的定论行业内没有想到。此前,中国汽车工业协会副秘书长许艳华透露,建议工信部暂停受理使用三元锂离子电池纯电动大巴进入免车购税公告目录的申报。工信部调查后认为,三元锂电池材料的能量密度大,存在较大的安全风险,不适用于客车行业。

  各自独具优势  业界众说纷纭 

  中国汽车工业协会副秘书长许艳华担心三元材料电池在国内刚刚起步,用于电动客车的安全性开发和验证都不够,相关测试标准不健全,有潜在风险。但也有反对者表示,磷酸铁锂电池也不是绝对安全,有起火的案例。

  国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬表示,一方面说未来一定是三元材料,另外一方面又说因为有安全问题,现在暂缓使用。三元材料的安全问题从一开始就存在,大家也都知道。 

  脱离电池的整体设计去谈三元电池安全性不如磷酸铁锂电池是没有任何逻辑的。上汽商用车技术中心副主任侯飞表示,安全是一个系统问题,不只是材料的原因。通过采用高安全隔膜、阻燃型电解液以及液冷等方案,三元电池的安全性同样能够得到保证。

  随着科技的不断进步,三元锂电池的安全性有所提升。目前,国内三元电池成组后的安全性已经比磷酸铁锂电池成组的效果更好。

  中国工程院院士陈立泉则认为,磷酸铁锂的量产成熟度要比三元材料、多元复合材料更高。如果从材料层面上来讲,磷酸铁锂要比三元材料、多元复合材料具有更高的安全性。不可否认的是,三元材料电池在能量密度方面要比磷酸铁锂更具优势。

  中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高表示,不同车型应采用不同的电池。乘用车首要解决的核心问题是续航里程,看好高比能量的三元锂。而客车由于要搭载大量乘客,本身车载电池的数量也更多,所以核心问题是安全。因此,新能源客车采用比能量相对较低,但性能更稳定的磷酸铁锂电池是不错的选择。

  慎重选择技术路线  避免与国外拉大差距

  业内人士认为,综合对比三元材料和磷酸铁锂在实际运用中的优劣,并不能单一因为安全风险而完全否定三元材料,关键还要看相关技术标准和安全控制水平。

  目前,三元材料虽不及磷酸铁锂技术成熟,且作为核心材料的钴储量较少,价格偏高,但从材料特性和充电性能层面看,三元材料能量密度优势明显,快充性能完胜磷酸铁锂;从安全性能层面看,三元材料分解温度远低于磷酸铁锂,但可以通过加强电芯安全控制和电池组管理等来提高安全性。

  2015年11月,我国所生产的纯电动客车中采用磷酸铁锂动力电池的数量占据64.9%,位居第一;三元材料动力电池的装机量占总份额的27.6%。从总体趋势来看,国内车企乘用车已纷纷转向使用三元锂电池。

  欧阳明高表示,三元材料动力电池的发展虽然是市场和技术的趋势,但是也离不开政策扶持。“十一五”之前一直倡导的技术路线是磷酸铁锂,“十二五”期间研发重点的是三元锂离子电池。三元锂电池成为电池企业的转型选择与政策是分不开的。

  虽然目前三元锂电池在乘用车市场应用较广,但是暂缓商用车使用三元锂电池仍然会给相应的供应商带来致命的打击。让人颇感无力的是,这些供应商正是最早响应政策号召积极向三元锂电池转型的那部分厂家。

  按照动力电池行业发展的规律,一个电池厂的业务从新能源客车转到乘用车需要经过2-3年左右的乘用车开发周期,对于已经进行了产线设备、人才储备等前期投资的电池厂而言,突然转向的政策,极有可能造成其资金周转困难、行业冰冻的尴尬局面。

  本应该相辅相成的政策和市场,竟然成为了天平的两端。更为关键的是,如果暂缓在商用车上使用三元材料动力锂离子电池,在政策引导下一味推广低能量密度、低可靠性的磷酸亚铁锂来主导我国电动商用车的发展方向,在技术路线上我们将变得过于单一,与日、韩等国家的差距亦将逐渐加大。

  与韩国三星SDI、LG化学和日本松下等世界级汽车动力电池厂商相比,中国相关动力电池厂商的技术能力和创新水平显然还存在着不小的差距。

  技术发展的积累和市场前期的推广是非常关键的,如果选择暂缓在商用车上使用三元材料动力锂离子电池,一旦国外三元锂电池的技术实现突破,我们会变得非常被动。

  上市公司密切关注  继续布局三元锂电

  对于上市公司而言,工信部这一动作更加引发投资者关注。目前涉及锂电池概念的上市公司就有近百家,包括江特电机、杉杉股份、众和股份、猛狮科技等。多数涉足锂电池企业负责人表示,暂不会停掉三元锂电池生产线。

  亿纬锂能表示,目前公司动力锂离子电池战略布局是磷酸铁锂与三元路线并存,且两个生产线都有。对于叫停三元锂电池补贴一事,公司认为此举对制造水平较高的企业而言影响不会很大,磷酸铁锂与三元两个体系的电池各有特点,将会在竞争中各自成长,所以公司对两个体系都进行研发和生产投入。

  与全球最大锂电池制造商三星集团合作布局三元电池材料的格林美透露,三元电池材料在市场上有极大需求,是未来重要发展方向,公司将持续布局。

  有专家认为,如果只是对新能源汽车的安全性考虑,应当暂停包括三元系及磷酸铁锂电池的所有车型的补贴,而不是仅仅把三元系车型排除在外。仅以安全性存在可能性为由,在毫无评估流程的情况下突然暂停补贴,这无疑会对国内已经投产和计划投产的三元锂电池企业带来破产的危险。

  科学评估成解题关键  行业发展应“百家争鸣”

  有形之手与无形之手如何结合以促进动力电池发展,是未来新能源汽车发展关键所在。

  事实上,暂停三元锂电池在客车上应用这个决定是有讨论空间的,现在看来对于这个争议的处理方式带来了更大的争议,甚至盖过了这个事情本身。

  目前国内动力电池厂的三元电池产品的质量的确参差不齐,尤其是复杂的三元材料对工艺要求更高,且三元锂电池安全性能的提升需要动力电池企业和车企配合完成,但目前国内鲜有本土动力电池厂能够跨越这一门槛。这种“暂缓”的初衷是规范行业和市场,存在一定的必要性。

  业内人士认为,可以通过针对不同材料电池制定相同安全标准的方式来促使行业进步,而不是不科学地单纯从评价体系出发。

  中国化学与物理电源协会会长刘彦龙建议,政策制定方应该采取“宽进严出”的灵活管理方式,应该出台更客观的评价标准,从行业发展的角度增加新的指标,一方面让各界都能接受,另一方面用管理和监督取代限制。

  科技部863计划电动汽车专家王秉刚认为,电动大巴能不能采用三元电池不能一概而论,关键还是要提高电池的安全标准和管控。厦门大学中国能源经济研究中心主任林伯表示,工信部应尽快完成风险评估,不能拖太久。

  相关管理部门能够急企业之所急,在三元锂离子电池将要大举进军客车市场的关键时刻,尽快组织并完成对三元锂离子电池客车等车型的风险评估。

  经过20多年的发展历程,我国已经形成了完整的电池技术链和产业链,但在制度和监管上尚不完善。行业发展必须开放、包容,在电池材料选择上,应允许“百家争鸣”。

  产业在发展初期势必会遇到各种问题,企业需要在发展中创新,政策可以引导,但不要让无形之手束缚行业发展。

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