动力电池各个指标都好但只能选一项牺牲一项 电池企业很矛盾

    为鼓励新能源汽车发展,国家出台了不少补贴政策,并提出有关动力电池的技术研发指标,尤其对电池的能量密度、成本和循环寿命做出要求.


    据2012年11月30日,财政部官网发布的"关于组织申报2012年度新能源汽车产业技术创新工程项目的通知",要求到2015年,电池单体的能量密度达到180Wh/kg以上(模块能量密度达到150Wh/kg以上),成本低于2元/Wh,循环寿命超过2000次或日历寿命达到10年.


    事实上,"能量密度、成本和循环寿命三者是相互联系又相互矛盾的",有业内人士指出,以目前的技术水平而言,短期内不可能做到锂离子动力电池各个指标都好,只能是牺牲一项,提升另一项.


    电池企业很矛盾


    尽管高能量密度、高安全、高循环寿命是电动汽车动力电池厂商一直所拼命追求的,而目前消费者对于电动汽车最直观的感受,还是价格贵、续航里程短、不安全.价格更是直接影响电动汽车的推广,所以降成本成为汽车厂商和电池厂商的第一目标.


    电动汽车的成本要降下来,首先得降电池的成本,但"能量密度跟成本是相关的,能量密度提高了,成本也上去了."广东精进能源有限公司研究院副院长刘震博士告诉记者,能量密度就是电动汽车的续驶里程,目前电动汽车续驶里程的压力太大了,但续驶里程上不去的话,电动汽车推广就有困难,而续驶里程上去了,成本也就上去了.同时,电池能量密度越高,危险度越大,安全性问题也越大.所以,"这几个要素是相互联系又相互矛盾的东西,到底先满足哪个,搞得我们做电池的压力就很大."


    记者从五洲龙等多家拿到国家财政奖励的企业了解到,对于国家提出的动力电池技术指标,他们压力很大,因为"目前中国的动力电池技术还没有一家企业做到质的突破".


    电池的能量密度在现阶段很大程度上取决于正极材料.电池单体达到180Wh/kg以上(模块达到150Wh/kg以上)的能量密度指标,引发了磷酸铁锂和三元激烈讨论.单从这一指标,磷酸铁锂似乎被判出局,但三元尽管能量密度指标可以轻松达到,其安全性又成为一个难题.


    循环寿命是指电池的可靠性.电池的日历寿命,就是从电池生产之日起到到期之日止,以年为计量单位,这期间包括搁置、老化、高低温、循环、工况模拟等不同测试环节.日历寿命达到10年,即要保证电动汽车十年的使用寿命.


    深圳市沃特玛电池有限公司副总经理耿德先告诉记者,磷酸铁锂现在是公认的循环寿命最好的,单体实验室里面超过3000次,能量还能保持80%以上,3000次保证10年寿命是绝对没问题的,组成模块的话,只要超过2000次就可以了.但磷酸铁锂在能量密度上又是一大硬伤.


    事实上,"能量密度和循环寿命之间是死对头.在同样材料的情况下,能量密度越高,寿命越差."天能电池研究院院长庄大高表示,"从这方面讲,我觉得国家出的政策不一定正确,中国实际上循环寿命做得不好,造成中国现在是锂电车价格高,寿命又没得到发挥,所以推广不开."


    应根据市场取舍性能


    提高能量密度,牺牲循环寿命,到底对不对?庄大高表示,不好下结论,但"我觉得循环寿命还是很重要的,牺牲百分之十几的能量密度,可以提高一倍的循环寿命".


    记者了解到,一些电池生产水平较差的厂商,是不得不通过牺牲循环寿命来提高电池容量的.有些电池厂商为了电池有卖点,总是把电池容量做得高一点,使电池单次放电时间久一点,基本上都不考虑循环寿命.


    事实上,要能量密度还是要循环寿命,还得看客户的要求.一位电池生产厂商告诉记者,有的客户下订单根本不看循环数据,只会说一下容量,问这个型号的电池多少容量能不能做得到,可以保持多久.也有的客户要看循环数据,而且买回去的电芯要在仓库放上半年,再看电芯的性能怎么样.


    "不管是偏重能量密度还是偏重循环寿命,两者之间应该要根据实际应用来取舍."


    有业内人士指出,所有性能均出色的电池是不存在的,要根据应用市场,来决定重视什么性能,从而决定使用什么样的电池材料和采用什么样的电池设计."如果又想能量密度高又想循环寿命好,就得牺牲其他的,比如成本、安全性等."


    目前,国家新能源汽车推广提出以"公交先行"的方式.从深圳的调查情况来看,深圳上路的电动公交大巴,在运营过程中出现不少问题,主要表现在续航里程不足,充电后使用时间减短得厉害等.


    对于国家指标统一规定动力电池2015年必须达到一定的能量密度、成本和循环寿命标准,上述电池生产厂商表示,动力电池技术指标"不能一概而论,针对不同的应用市场,应做不同的要求."比如电动公交大巴市场,受体积的制约较小,肯定是以电池的循环寿命至上;插电式电动汽车,对于电池的容量要求不高,因此也可以将循环寿命作为卖点;小型纯电动汽车,因本身市场针对白领一族,则应着重考量电池的容量,若续驶里程过短,影响消费者的驾驶体验,推广自然受阻.