磷酸铁锂电池是不是汽车动力电池的最佳选择？
来源：宝鄂实业
2019-06-06 12:57
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汽车作为生活生产消费品，安全是最重要的。特斯拉采用三元锂电作为动力电池曾经造成五周之内三次着火，没有造成太严重的后果全倚赖特斯拉先进的整车安全设计。但放眼全球，又有几家企业能将整车安全设计完善到特斯拉的程度呢？
综合各种外部因素和内部条件的考虑，磷酸铁锂才是新能源汽车的核“心”，中国的新能源汽车行业要获得长足发展，磷酸铁锂电池终究不可或缺。当然，如何有效解决磷酸铁锂正极材料烧结制备较为复杂从而导致材料生产成本过高、稳定性和一致性较差的问题；如何解决磷酸铁锂低温性能较差的问题；如何研发改性磷酸铁锂电池提高能量密度的问题，都是我们能否在汽车动力电池上实现弯道超车的关键。
从电动汽车列入国家863高科技发展计划，到新能源汽车产业列入国家七大战略新兴产业，国家四部委从2009年开始实施两轮新能源汽车补贴政策，中国新能源汽车产业近十年来得到了快速的发展，但中国新能源汽车动力锂电池的发展一直存在方向性争议---锰酸锂、三元锂、磷酸铁锂之争始终没有平息。
抛开复杂的技术孰优孰劣之争，我们只要搞清楚中国新能源汽车产业要得到快速发展，真正能实现弯道超车的关键因素和依托点到底是什么，那么，新能源汽车动力锂电池的方向选择，就不应该是一个复杂的问题。
事实上，这些关键因素和依托点，业界早已形成了共识：一是，中国新能源汽车的发展，必须保证使用安全可靠、性能稳定和成本低廉的动力电池，其中，安全可靠是首位的，没有安全就不会有新能源汽车产业的未来；二是，在技术上应该能超越和领先发达国家和地区的，而非总是处于追赶状态，只有这样，中国新能源汽车产业才能真正实现弯道超车。
搞清楚了中国新能源汽车发展的关键因素和依托，针对我们行业的现实情况，再来比较一下三元和磷酸铁锂的现状与发展方向。
一、如果继续发展三元，我们的动力锂电池将永远处于追赶状态，不仅实现不了弯道超车，而且将丧失新能源汽车的安全性。
目前，改性锰酸锂和三元锂的核心技术，都掌握在日韩企业手中。尤其是三元锂，无论是技术、工艺还是设备，日韩行业龙头都已达到非常成熟稳定阶段。
目前，三洋、松下和三星SDI的18650三元锂电池，容量已做到3.1AH以上，而国内最知名的三元锂电池企业的18650电池，容量也不过做到2.2AH左右。三洋、松下和三星SDI批量生产的18650三元锂电池，在电压、容量、内阻、放电平台、恒流比等几项关键电池指标的一致性已超过90%，可以不用分容配档即可成组，而国内最优秀的三元锂电生产企业也无法做到。
如果中国新能源汽车动力电池的发展方向定位于发展三元锂电，不仅长期处于追赶日韩企业状态，而且因缺乏关键技术、工艺和设备，已陷入到了一个发展瓶颈。
以容量提升为例，国内最优秀的18650型三元锂电池，容量在2.2AH左右已不断出现安全问题，如果没有大的技术和工艺突破，仅在材料改性方面或提高极片压实密度来提升容量，不仅会大幅降低电池的循环性能，更严重的是，三元锂电的安全性问题会更加突出。
使用安全，是新能源汽车发展三大关键要素之首。特斯拉采用了三元锂电中最好的松下电池，也避免不了五周之内三次着火。万幸的是，有特斯拉先进的整车安全设计才没有引发人身伤亡，而中国新能源汽车企业在整车安全设计方面，又有几家能达到特斯拉的水平?
技术严重受制于日韩企业，规模也远不如日韩企业巨头。三星ＳＤＩ今年一次性将18650－2.2ＡＨ的电池销售价格降至1美元/只，几乎将国内同行逼上绝境。
在国内三元动力电池性能和价格都无法与日韩巨头相比的情况下，如果我们在新能源汽车动力电池上坚持三元路线，恐怕我们还在追赶路上，就已经被国际巨头给扼杀了，更无从谈什么弯道超车。最终结果将跟传统汽车发展一样，高端车和核心技术依然源自国际巨头，即使我们让出了市场也换不回核心技术。
磷酸铁锂电池则不同。日韩企业基本没有涉足，国际主要竞争对手来自美国。虽然两个基础专利有一个在美国(A123和Valence是美国磷酸铁锂电池的主要代表)，但中国与美国的技术水平相差不大，而且中国是全球在磷酸铁锂领域投入最大、产销量最多的国家。
随着万向集团收购了Ａ123，事实上中国企业已经掌握了磷酸铁锂电池全球最高端的技术和工艺。而磷酸铁锂电池在安全性和循环寿命上相对于三元锂电的绝对优势，正是中国新能源汽车关键要素所在和发展所需。只要明确其发展地位，加大投入固化这一优势，中国新能源汽车就完全有弯道超车的可能。
二、选择三元，顶层设计缺乏前瞻性，全球镍、钴资源紧张，其大量应用将导致市场价格暴涨,尤其中国这两种元素的贮量根本无法支撑。
三元锂电的材料配方，无论是镍钴锰酸锂，还是镍钴铝酸锂，都离不开两种贵金属，即钴和镍。这两种金属在中国都很匮乏，在全球储量也有限。其中，中国钴的使用量90%以上都需要进口，镍主要用于不锈钢生产，这两种贵金属都有国际期货交易，价格不仅高且波动很大。
如果中国确定以三元锂电为主要的动力电池发展路线，按照政府规划，到2020年，新能源汽车产能达到200万辆，新能源汽车保有量达到500万辆。按每辆新能源汽车动力电池平均带电量80KWH计算，500万辆新能源汽车所需电池就达4000亿WH电池，这还不包括用于更换和备用的电池。这种需求一旦推向市场，将很快推动钴、镍期货价格暴涨，从而带动其现货市场价格暴涨，三元锂电未来的价格走势将直线上升。
