钜大LARGE | 点击量：1056次 | 2020年08月15日
打造新能源传奇要从电池开始
新能源车市场任何风吹草动，都能引发消费市场关注。
八月六日，一辆理想ONE在广东省肇庆市高速公路行驶时发生意外事故，导致车辆起火自燃。所幸事故并未造成人员死亡。
今年以来，国内发生多起新能源车自燃事故，而每次事故，都在透支着消费者对新能源车的信心。
与传统燃油车不同，动力锂电池、电机和电控组成了新能源车三大核心部件。其中，作为新能源车的心脏，动力锂电池质量直接决定着车辆续航、安全与动力表现。
外采是车企主流选择
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
今年以来，我能够感受到业内各方对新能源车动力锂电池领域关注度有很大提升。这源于国内新能源车市场发展从早期培育阶段进入到快速成长期，其市场发展成熟度的变化影响着汽车公司的态度。我国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高在接受《我国消费者报》记者采访时表示，新能源车由核心技术经济性决定的市场前景已非常明朗。动力锂电池将在未来发展中扮演越来越重要的角色。
消费者关心新能源车的种种方面，都绕不过核心部件动力锂电池。未来，谁拥有高质量动力锂电池，谁就将征服市场。
由于燃油限值标准日趋严苛，所有车企都必须在新能源车领域布局，动力锂电池因而也被推到了首要位置。
以差异化求生存是汽车公司秉承的发展理念。然而，这样的发展理念并不适用于目前的新能源车。由于发展时间尚短，大部分车企并不具备动力锂电池领域技术储备，只能通过外采方式满足旗下新能源车所需。
在国内动力锂电池领域，宁德时代、比亚迪和国轩高科三家电池公司是业内领军公司。我国化学与物理电源行业协会动力锂电池应用分会统计数据显示，2019年，三家重要电池公司装机量市场占比高达73.64%，几乎垄断了国内动力锂电池市场。
由于车辆动力的变化，在燃油车市场占据主导地位的合资品牌也体验到了核心技术缺失的滋味。七月，本田汽车与宁德时代就新能源车动力锂电池签署全方位战略合作协议。其实，近一段时间，像本田这样的合资车企携手国内电池厂商的案例已不是少数。
欧阳明高认为，动力锂电池研发是一个系统性的、时间周期很长的课题，要经过大量实际道路测试和产品检验，绝非一日之功。得益于量产量力强、进入市场早的优势，三大电池厂商在国内新能源车市场具有很大话语权。
不可否认，外采方式可以帮助车企在短时间内弥补在动力锂电池领域的不足。但随着市场逐步成熟，消费者关于新能源车需求已不再仅仅满足于续航里程，这也对动力锂电池发展提出了更高要求。
随着市场竞争日趋激烈，车企希望通过不同产品定位、功能延伸、性价比优势来打造自身风格，吸引消费者目光。而为多家公司同时供应动力锂电池的第三方电池厂商，无法针对每一个品牌需求，都给出非常到位的、清晰的和个性化的解决方法。
北京理工大学车辆与交通工程学院副教授孙立清对《我国消费者报》记者表示，主流电池厂商根据自身拥有的电池规格和型号供车企做出选择，在市场上具有主动权。但考虑到量产量力和成本等多方面因素，车企选择空间往往较为有限。
随着时间推移和消费者需求的变化，已经有汽车公司意识到自主研发动力锂电池的重要性。
安全是动力锂电池生命线
一直以来，购车补贴政策与整车续航能力相挂钩，补贴标准鼓励续航里程长、能量密度高的新能源车型。同时，广大消费者也更倾向于购买一辆行驶距离更远的车型，不会因车辆续航能力而焦虑。
消费市场的普遍认知，推动着汽车公司想尽办法提升动力锂电池续航能力。同时在能够享受到补贴的时间点内也争取获得更多政策扶持。
补贴的诱惑让很多车企盲目追求续航里程提升，纷纷搭载高能量密度电池。而这为新能源车安全埋下了隐患。
孙立清表示，汽车公司对续航里程的追逐，使三元锂离子电池取代磷酸铁锂离子电池，成为市场主流选择。虽然三元锂离子电池续航能力有所提升，但其安全稳定性相对较差，在车辆发生短路或者高温环境下容易失控，从而导致自燃现象发生。
为了提高动力锂电池安全性，拥有电池自主研发能力的车企也逐渐改变续航里程优先的思维。
前不久，比亚迪重新采用磷酸铁锂材料，推出了刀片电池。据悉，这种名字独特的动力锂电池，最大不同就是通过密集排布保持足够的刚度，在电池包安全防护上也能节省一部分传统电池包层层防护的结构，在提升动力锂电池体积密度同时，还可以获得更好电芯散热设定，保证电池安全。安全是刀片电池的最大特点。同时，为自家纯电车型量身定做的电芯，能最大程度提高空间利用率，解决纯电动汽车型底盘高度问题，这是通过外采方式获得动力锂电池车企无法比拟的优势。欧阳明高说道。
就在刀片电池公布不久后，长城汽车也公布了全新的无钴电池。由于钴的成本较高，如何在后补贴时代降低消费者购车成本是车企必须面对的问题。
而无钴电池的推出，是动力锂电池行业发展的一大变革。它解决了三元锂离子电池安全性低和成本高的两个核心问题，在安全基础上提升了车辆续航能力，又降低了消费者购车成本。记者了解到，正在研发中的一款无钴电池能量密度可达240瓦时/公斤，预计搭载该款电池的车辆续航能力可达到880公里。
巧合的是，就在七月底，松下官方宣布要在未来两到三年内实现无钴电池商业化。兼具性价比优势的无钴电池有望成为引领下一站潮流的风向标。
未来电池依然关键
随着我国汽车消费升级的到来，消费者希望购买的是一辆高品质的新能源车，这就要求汽车公司要朝这个方向去努力。孙立清表示，技术发展是不断升级的过程，动力锂电池整体发展还在摸索中，大量的研发投入是满足消费者需求的保障。
在动力锂电池领域，堪称黑科技的石墨烯电池研发一直备受市场关注。
提及石墨烯电池，很多消费者并不会感到陌生。早在2014年，新能源车发展元年之时，业内就曾提出过这一畅想，其高储能、使用寿命长、充电时间短、重量轻的优势可谓是动力锂电池最佳选择。以使用寿命为例，石墨烯电池是锂离子电池的两倍，是氢化电池的四倍。
不过，受限于技术水平和生产成本，石墨烯电池一度消失在公众视野中。
北京理工大学副教授刘鹏接受《我国消费者报》记者采访时表示，当初石墨烯电池商业化应用面对的最大问题是成本过高。由于当时新能源车市场体量不大，生产成本无法通过量产转化，汽车公司在这一领域投入度不高。
经过多年技术沉淀，当时人们眼中的黑科技有了进入现实生活的可能。
七月二十八日，广汽集团公开展示了其自主研发的石墨烯电池，优良的导电性和特殊的三维结构，使这款石墨烯电池可以做到8分钟充满80%电量，充电时间大幅缩短，将提升消费者用车体验感受。
●背景
新能源车动力锂电池发展史
作为电动汽车辆的重要能量来源，动力锂电池技术历经了多次材料体系的变迁。而每一次动力锂电池材料体系的变化都会引发汽车市场的震动。
说到动力锂电池的发展史，要说回到100多年前。1834年，首款搭载干电池的电动汽车便已推向市场，但当时过低的续航里程让其在与内燃机车的竞争中很快败下阵来。此后很长一段时间内，汽车市场再也难觅电动汽车的身影。
而随着汽车生产水平不断提升以及可持续发展理念的深入，汽车公司又重新萌发出发展新能源车的想法。于是，1971年，丰田汽车推出了全球首款油电混合动力车型普锐斯。其采用的是具备大电流充放能力的镍氢电池，安全性好，但是比容量低，体积大。
几年之后，在体积和成本方面有较大优势的铅酸电池进入人们的视野，并一度在市场中达到了应用高潮。不过，较低的能量密度依然是无法逃避的现实问题。
此后，业内又将希望的目光放在了镍镉电池身上。1996年，全球首辆现代电动汽车通用EV1开始量产。早期EV1使用铅酸电池组，续航仅为96公里。虽然通用在不断升级电池，但是续驶里程过短的EV1仍然找不到销路，最终只生产了2000多辆。
新能源车多次市场化推广未果，让汽车公司意识到，不解决续航里程难题，新能源车就难有大发展。
1997年，磷酸铁锂材料研发成功，加快了锂离子电池的商业化应用。同年，日产汽车生产出全球第一辆使用圆柱锂离子电池的新能源车PrairieJoyEV。从此，锂离子电池汽车正式登上新能源车舞台。
锂离子电池是现阶段新能源车企的主流选择，其优势在于能量密度较高、体积小、重量轻。但低温会影响其续航里程，目前温控元件也在研究发展中。
为了满足消费者关于车辆续航能力的高要求，动力锂电池材料已从磷酸铁锂转向了三元锂。三元锂的能量密度比磷酸铁锂高，可将整车续航能力提升至400公里以上的阶段，但其稳定性较差。
回顾汽车产业的发展，技术不断迭代创新成为推动产业化发展进步，为消费者供应高品质车辆的关键。
眼下，在锂离子电池商业化应用的同时，车企也在努力寻找更优动力锂电池材料作为驱动能源。
●相关链接
各类动力锂电池之优劣
铅酸电池
优势：铅酸电池的最大优点是放电性能良好，车辆要动力时可瞬间输出较大电流。铅酸电池价格低廉且原材料资源丰富。同等规格的锂离子电池价格大约是铅酸电池的三倍。但从实际使用寿命来看，锂离子电池的寿命更长。
劣势：由于铅酸电池的重金属铅和电解质溶液污染性较强，在生产、使用和回收环节，很容易对环境造成危害。因此，从可持续发展角度来看，铅酸电池并不适用于未来汽车绿色发展。
磷酸铁锂离子电池
优势：磷酸铁锂离子电池安全性较高，而且起步早、成本低，技术相对成熟，契合了汽车厂商节约成本的诉求。为应对补贴大幅退坡，保持市场竞争力，以比亚迪、北汽新能源为代表的车企相继调整了动力锂电池应用布局，在比亚迪汉和北汽新能源EC220等新车型上装配了磷酸铁锂离子电池。
劣势：磷酸铁锂离子电池低温性能差。尽管电池生产厂商通过各种方法改善磷酸铁锂的低温性能，但是磷酸铁锂材料的固有特点，决定了其低温性能劣于其他正极材料。
三元锂离子电池
优势：三元锂离子电池能量密度高，而能量密度决定着新能源车的续航能力，这是消费者购车时的重要指标。此外，在冬季寒冷的温度条件下，三元锂离子电池续航能力虽有下降，但保持在可控范围内，车辆在不同气温环境续航表现较为稳定。
劣势：三元锂离子电池受到撞击和高温时稳定性较差，在高温环境下会出现分解，并且三元锂材料的化学反应尤其强烈，一旦释放氧分子，在高温用途下电解液迅速燃烧，存在安全隐患。
燃料动力电池
优势：燃料动力电池能量转化效率高，能量转换效率可高达60%80%，是内燃机的23倍。燃料动力电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水，本身工作不出现一氧化碳和二氧化碳，也没有可吸入颗粒物排出。
劣势：由于燃料动力电池未进入大规模商业化应用阶段，其较高的生产成本无法通过量产进行消化。其次，燃料如何在安全性的前提下存储，也是业内面对的一个全新课题。
