如果不是工信部的突然叫停,在電動(dòng)車和電池行業(yè)之外,很少有人知道“三元鋰電池”是什么。事實(shí)上,在行業(yè)內(nèi),三元鋰電池和磷酸鐵鋰之間的爭(zhēng)議早已存在,只是1月底,工信部毫無征兆地出手讓很多人大感意外。多位電池行業(yè)專家認(rèn)為,單純認(rèn)定三元鋰電池不安全是不科學(xué)的。
>>事件
工信部叫停三元鋰電池
1月24日,在2016中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)“動(dòng)力電池的發(fā)展與突破”主題峰會(huì)上,工信部裝備工業(yè)司司長(zhǎng)張相木的一番話,對(duì)于一些電池企業(yè)來說,無疑是一個(gè)晴天霹靂。張相木表示,出于對(duì)動(dòng)力電池安全問題的考慮,目前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。
張相木表示,國(guó)家鼓勵(lì)多種技術(shù)路線共同發(fā)展。鋰離子電池包括磷酸鐵鋰、三元鋰、碳酸鋰、鎳酸鋰等多種類型,盡管三元鋰電池能量高,循環(huán)性能好,是未來鋰電池一個(gè)重要的發(fā)展方向,但是由于我國(guó)三元材料研發(fā)起步晚,用于客車的安全性開發(fā)和驗(yàn)證還不夠。目前國(guó)家正在考慮進(jìn)一步提高新能源汽車產(chǎn)品安全技術(shù)門檻,組織開展對(duì)三元鋰電池客車等車型在現(xiàn)行安全標(biāo)準(zhǔn)體系下的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在評(píng)估完成前,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。
“我也是看到新聞才知道這個(gè)消息的。”國(guó)內(nèi)一家大規(guī)模電池企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)記者說,據(jù)該負(fù)責(zé)人介紹,至今工信部相關(guān)部門對(duì)此也沒有下任何正式文件,只是有一個(gè)口頭的宣布,但是在今年1月14日的工信部新一期新車目錄上,確實(shí)已經(jīng)沒有裝配三元材料電池的客車產(chǎn)品。雖然只是一個(gè)“暫停”,但是失去了政府補(bǔ)貼,讓原本在新能源汽車行業(yè)備受關(guān)注的三元鋰電池一下子處于尷尬的位置。
有業(yè)內(nèi)人士介紹,此次工信部也并不是完全叫停了三元鋰電池,而是使用三元鋰電池的客用車,也就是俗稱的大巴車,而貨用車、家用轎車等車型并沒有受到影響。“如果從安全的角度講,客車人多門少,發(fā)生意外造成乘客傷亡的可能性更大,而乘用車人少門多,安全系數(shù)更高。工信部可能是出于這個(gè)角度考慮的。”該人士稱。
>>背景
鋰電池之爭(zhēng)由來已久
三元鋰電池全稱“三元聚合物鋰電池”,指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的鋰電池。被廣泛采用在新能源汽車上的,正是三元鋰電池和另外一種磷酸鐵鋰電池。
事實(shí)上,這兩種電池究竟哪種更加適合新能源汽車,多年來一直是業(yè)內(nèi)爭(zhēng)議的話題。據(jù)公開資料顯示,相比三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池的體積更大、成本更高、能量密度偏低,這意味著采用這種電池的新能源汽車成本會(huì)更高,續(xù)航里程也更短。
之前,我國(guó)新能源汽車生產(chǎn)普遍使用磷酸鐵鋰電池,但是以特斯拉為代表的國(guó)外新能源汽車讓三元鋰電池在市場(chǎng)上越來越受重視,國(guó)內(nèi)很多新能源汽車企業(yè)也開始推出使用三元鋰電池的車型。有行業(yè)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2016年被認(rèn)為是三元鋰電池高速發(fā)展重要的一年,三元鋰電池市場(chǎng)占比將達(dá)50%。
三元鋰電池存在爭(zhēng)議的一點(diǎn)是材質(zhì)的穩(wěn)定性不如磷酸鐵鋰電池。三元鋰材料會(huì)在200℃左右發(fā)生分解,并且三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)更加劇烈。而磷酸鐵鋰會(huì)在700-800℃時(shí)發(fā)生分解,不會(huì)像三元鋰材料一樣釋放氧分子,燃燒沒那么劇烈。因此,關(guān)于三元鋰電池自燃風(fēng)險(xiǎn)更高的擔(dān)心一直存在。
正是因?yàn)榘踩系脑,工信部暫停了?duì)三元鋰電池的補(bǔ)貼。也有業(yè)內(nèi)人士分析,除了安全方面的考慮,工信部此舉也有可能針對(duì)新能源汽車行業(yè)中存在的“騙補(bǔ)”行為。
>>觀點(diǎn)
材料特性不等于電池不安全
三元鋰電池到底安不安全?這個(gè)問題不僅主管部門在關(guān)注,新能源汽車行業(yè)乃至普通消費(fèi)者都很上心。2月26日,在“三元材料電池安全性之辯”沙龍上,來自動(dòng)力電池行業(yè)、整車行業(yè)、科研領(lǐng)域的專家們集中對(duì)三元鋰電池的安全性問題發(fā)表了觀點(diǎn)。
俄羅斯圣彼得堡國(guó)立技術(shù)大學(xué)功能材料與新能源技術(shù)研究院王慶生博士表示,三元材料和磷酸鐵鋰等材料都各有利弊,光拿材料說安全性太片面,材料在不同環(huán)境、結(jié)構(gòu)、體積、生產(chǎn)工藝等條件下有不同的應(yīng)用結(jié)果,這是一個(gè)很大體系的系統(tǒng)工程。“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。”王慶生指出,研究電池的安全性是從熱出發(fā)的,如果把電池本身設(shè)計(jì)產(chǎn)熱非常低,散熱又非常好,不論什么體積,用的什么材料,其實(shí)都是安全的。
中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)劉彥龍則表示,就材料本身而言,三元材料和磷酸鐵鋰材料發(fā)熱失控的時(shí)候,熱分解的溫度會(huì)有差異。
不過,這些可以在生產(chǎn)工藝方面控制,盡可能在沒有達(dá)到熱分解溫度的時(shí)候就中斷,是可以控制事故的。“材料本身存在一些特性,需要靠后期的制造、應(yīng)用方面采取多種的保護(hù)措施,使三元材料電池更安全。”
比克電池研發(fā)中心副高級(jí)工程師宋華杰則認(rèn)為,業(yè)內(nèi)爭(zhēng)論安全問題,不應(yīng)該在三元材料上,而是品質(zhì)方面的管控。電池起火主要是里面的熱量積聚在一起沒有辦法擴(kuò)散出去,只要想辦法盡快地把熱量釋放出去,也可以做到很安全。
>>探訪
先進(jìn)技術(shù)可提高電池安全性
位于西安的三星環(huán)新是全國(guó)乃至全世界技術(shù)最新的三元鋰電池制造工廠,記者日前在這里實(shí)地探訪了三元鋰電池的生產(chǎn)過程。記者了解到,為了提高產(chǎn)品的安全性,三星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(shí)自動(dòng)排放氣體的裝置、防止電池內(nèi)部電流高于正常范圍的裝置。另外,還使用電池過度充電時(shí)強(qiáng)制切斷電流的回路來提高安全性。對(duì)于模塊和電池包,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(shí)監(jiān)測(cè)電池單元狀態(tài)的技術(shù)。
另外,據(jù)了解,三星環(huán)新內(nèi)部的環(huán)境安全測(cè)試項(xiàng)目有15項(xiàng),包括壓縮、貫穿、沖擊、震動(dòng)、過充電、短路、高溫、熱沖擊、慣性、跌落等,對(duì)于電動(dòng)汽車行駛中可能會(huì)發(fā)生的多種狀況下電池的安全性,都進(jìn)行了測(cè)試。今年年初,三星環(huán)新在廈門市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院的監(jiān)督下,進(jìn)行了電池的安全性評(píng)估,跌落、貫穿、火燒等7個(gè)項(xiàng)目全部一次性通過。
不過記者也從電池行業(yè)內(nèi)了解到,因?yàn)槿囯姵卦诒唤型G笆荜P(guān)注度很高,很多企業(yè)都投身其中,其中不乏一些投入較低、生產(chǎn)技術(shù)環(huán)節(jié)落后的產(chǎn)線,這也使得國(guó)內(nèi)的三元鋰電池產(chǎn)品在質(zhì)量和安全性上參差不齊。“籠統(tǒng)說三元鋰電池不安全是不科學(xué)的,但統(tǒng)一開綠燈,說所有的三元鋰電池產(chǎn)品都是沒問題的,也肯定是不對(duì)的。”有電池企業(yè)負(fù)責(zé)人這樣告訴記者。
據(jù)記者了解,每年的年初,因?yàn)槠嚻髽I(yè)都要等待監(jiān)管部門的補(bǔ)貼政策出臺(tái)后再?zèng)Q定生產(chǎn)情況,因此這段時(shí)間一般都是行業(yè)淡季。但是對(duì)于國(guó)內(nèi)的電池企業(yè)來說,還是希望能夠盡早讓這一問題得到解決。
>>建議
需對(duì)產(chǎn)品本身建立標(biāo)準(zhǔn)
雖然只是一個(gè)沒有正式文件下發(fā)的“暫停”,但對(duì)于國(guó)內(nèi)的新能源汽車行業(yè)來說,這次的叫停事件,是一個(gè)影響未來技術(shù)路線和發(fā)展方向的大事。未來還要不要發(fā)展三元鋰電池?是不是都要轉(zhuǎn)型去做磷酸鐵鋰電池?新能源的產(chǎn)業(yè)鏈都在觀望著事件的進(jìn)展。記者了解到,在工信部表態(tài)后,有幾十家電池廠商的負(fù)責(zé)人準(zhǔn)備“聯(lián)名上書”,表達(dá)自己的觀點(diǎn)。
一位不愿意透露姓名的電池企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)記者說,“材料安全性不等于電池安全性,從事這一行的人都懂這個(gè)道理。因?yàn)槭褂媚撤N材料而對(duì)一類產(chǎn)品一刀切,這種做法是不可取的。還是要從電池產(chǎn)品本身的安全來制定標(biāo)準(zhǔn),不管是什么材料的電池,只要成品符合安全要求,就要放行。”他表示,因?yàn)槿囯姵禺a(chǎn)品在市場(chǎng)上良莠不齊,所以更需要對(duì)產(chǎn)品本身建立標(biāo)準(zhǔn),好的產(chǎn)品留下來,不合格的徹底淘汰出去。
另外一位電池行業(yè)內(nèi)人士則表示,電池產(chǎn)品不僅需要安全標(biāo)準(zhǔn),而且這種標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該做得更細(xì)化,為產(chǎn)品劃定不同等級(jí),享有不同的待遇。“只要是及格,60分和99分沒有區(qū)別,這并不合理。”
多位接受記者采訪的電池領(lǐng)域人士都認(rèn)同一點(diǎn),那就是國(guó)家相關(guān)部門出于安全考慮,這本身是一種科學(xué)負(fù)責(zé)的態(tài)度。但是這種調(diào)查應(yīng)該越快進(jìn)行越好,拖得太久會(huì)讓全行業(yè)變得很困難。不過,其中有人告訴記者,盡管事情已經(jīng)發(fā)生了一個(gè)多月,但到現(xiàn)在也沒有接到調(diào)查的通知。
“電動(dòng)汽車發(fā)展初期有擔(dān)心很正常,希望通過這次事情有一個(gè)科學(xué)的決策程序或工程驗(yàn)證方法。”從事新能源汽車研發(fā)的伯坦科技創(chuàng)始人聶亮認(rèn)為,目前暫停三元材料電池在客車領(lǐng)域的應(yīng)用,不僅耽誤發(fā)展時(shí)機(jī),也會(huì)嚇跑很多原來準(zhǔn)備進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的投資,而這有可能造成中國(guó)與國(guó)際優(yōu)秀廠商的差距越來越大。
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