电动汽车使用的三元电池，被工程院院士炮轰不安全

9月4日，中国工程院院士杨裕生在《中国汽车网》发表了一篇署名文章，提出应重视磷酸铁锂电池发展。

他旗帜鲜明地指出：

近些年在我国电动汽车行业出现了一阵“人造三元风”，而安装三元电池的电动汽车安全性更受威胁，事故频发。

在电池领域依靠磷酸铁锂技术崛起的比亚迪，最终没有拗过宁德时代在三元电池技术路线上的“蒙眼狂奔”，也杀入了三元技术路线。

2017年底，比亚迪宣布，从今年开始，旗下所有新能源乘用车将换装三元电池。但是大巴和E6暂时还会继续使用磷酸铁锂电池。

一

三元锂电池怎么火起来的？

2014年，搭载三元锂电池、续航里程接近400公里的特斯拉正式卖到了中国，不仅引起了中国消费者的骚动，也刺激中国电动汽车和动力电池厂商的神经。

这让宁德时代的曾毓群看到了曙光。

在此之前，2005年，比亚迪第一款磷酸铁锂动力电池面世以后，在行业老大的位置上坐了许多年。

如果没有政策的变化和宁德时代的杀入，王传福的比亚迪在这条技术路线上可能还会继续收割着福利。

在创办ATL十二年，并将ATL做成全球最大的聚合物电池供应商之后，中科院物理研究所博士曾毓群开始二次创业，2011年将ATL的汽车动力部门剥离出来，在福建宁德成立CATL，就是宁德时代新能源，主攻动力电池。

与比亚迪一直坚守磷酸铁锂技术路线不同，曾毓群选择了“磷酸铁锂”和“三元材料”两种技术路线同步进行。

但是三元材料动力电池，因为安全问题，一直被诟病。

特斯拉进入中国的二年，科技部公布的一个政策，成为改变三元与磷酸铁锂之争的风水岭。

2015年初，科技部发布的《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案（征求意见稿）》中，提出了“动力电池的单体比能量2015年底达到200Wh/kg，比2010年提高一倍；2020年达到300Wh/kg，总体水平保持在国际前三名以内”的具体目标。

但是，当时国内市场即使是质量较好的磷酸铁锂电池模块，距离200Wh/kg这一指标仍普遍较远，而三元锂电池因为能量密度大的特性，竞争优势开始凸显出来。

2015年同期，工信部还发布了一个政策规定，在物流车这块电子包的整包质量不能超过整车质量的25%。据此，三元电池在轻量化方面的优势，再次凸显。

那以后，“未来电动汽车将由三元锂电池逐步取代磷酸铁锂电池”的说法，在行业内流传开来。

2015年，国内动力电池出货达15.7Gwh，三元动力电池占比达到了27%。

二

2016年那场风波

好景不长。

2015年12月，由香港生产力促进局研发，并交由内地制造的首辆“香港品牌”、采用三元材料动力电池的电动巴士突然着火，火势猛烈，全车瞬间陷于火海冒出浓烈黑烟并伴有爆炸声响。

一个月后，相关部门向工信部递交了“关于暂缓在电动商用车上使用三元材料动力锂离子电池建议的函”，认为：三元材料动力锂离子电池与磷酸铁锂动力锂离子电池相比，存在较大的安全风险，而商用车(尤其是商用客车)乘员较多，一旦发生事故，可能带来严重后果。

2016年1月底，国家工信部装备产业司司长张相木在中国电动汽车百人会上表示：

在现行安全标准体系下，出于安全问题，在对三元锂电池客车的风险评估完成之前，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。

这场风波，对于三元动力电池企业构成了沉重的打击。

2016年，我国动力电池出货高达28Gwh，但是三元动力电池只有6.3Gwh，占比下降到了22%。

三

比亚迪与宁德时代之争

2016年政策公布之后，引发了三元电池企业强烈反对。

杨裕生说：

在强大的三元“队伍”的强烈呼吁下，工信部最终不得不作出妥协，同意乘员少的乘用车可用三元锂离子电池。

工信部宣布，自2017年1月1日起，在补交第三方检测报告后，三元锂电池客车在通过热失控试验和热失控扩展试验测试的前提下，也可申请推荐《新能源汽车推广应用推荐车型目录》。

这一纸文件，最终成就了曾毓群的宁德时代，现在宁德时代的市值高达1400亿元。

瓦叔想说的是：

难道坐在乘用车内的生命不是生命吗？

与此同时，那年，新能源车骗补事件曝出，客车市场成为重灾区。受此影响，2017年新能源客车行业受到重挫，年销量较2016年下降了2万余辆，客车用动力电池需求也因此下降，比亚迪不幸躺枪。

政府对三元电池的解绑和骗补事件的发酵，让比亚迪动力电池深受打击。

2016年，宁德时代的动力电池出货量还只有6.72GWh，全球排名上在松下与比亚迪之后，位列第三。但是2017年，宁德时代的动力电池出货量增长73%，达到11.8GWh，一举越过松下、比亚迪，拿下行业全球第一宝座。

因为在三元电池上发力较晚，比亚迪2017年装机量下落到5.4GWh，在行业整体快速发展的时候，业绩不增反降。

进入2018年，曾毓群的宁德时代再次迎来重大政策优势。

今年2月13日，国家四部委联合发布《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，进一步提升了技术门槛，明显倾向于高能量密度的动力电池产品——乘用车能量密度高于140Wh/g才能拿到1.1倍补贴，105Wh/g以下车型直接无补贴，同时105-120Wh/g仅有0.6倍补贴。同时，2018年补贴政策将客车1.1倍补贴的能量密度要求提升至135Wh/g。

在政策刺激下，今年1-8月，国内动力电池总产量38.52GWh，三元电池占比上升到了52.23%，磷酸铁锂电池占比下降到了46.17%。其中8月份三元电池占比更是上升到了63%。

四

三元电池到底安不安全？

在宁德时代和其他厂商巨大的攻势下，比亚迪不得不杀入三元动力电池领域。

王传福一出手就是大手笔。今年6月27日，比亚迪年产能24GWh的动力电池工厂在青海西宁南川工业园区正式下线，投产之后将成为全球最大的动力电池工厂。此次投产的动力电池全部为三元锂电池。

外界认为，这标志着比亚迪在三元锂电池领域终于迈出了实质性的第一步。

但是在宁德时代、比亚迪等在三元动力电池上“蒙眼狂奔”的同时，杨裕生一直坚持反对大力发展三元动力电池。

杨裕生说，在政府部门倡导电池比能量指标一年更比一年高的情况下，三元材料中镍钴锰的组合由安全性尚可的333（各种元素的比例），一步一步地迈向523、622、811。随着镍量的增加，在材料比容量提高的同时，电池的热失控温度和安全性逐步下降。在另一种镍钴铝三元材料中(特斯拉所用)，镍的份额也占八成，同样存在类似问题。

今年5月初，美国佛罗里达州发生一起特斯拉ModelS以每小时90英里（约合144公里）的速度撞墙后立即起火事件，车内前排两人在大火中不幸遇难，坐在后排的一人被甩出车外受伤。

5月10日，在瑞士南部的高速公路上，一辆特斯拉ModelS撞上中央隔离带，车辆翻转、起火，一名德国驾驶者被困在车内烧死。一周之内，两起特斯拉电动汽车起火事故，三人丧生。

对于特斯拉起火事件，杨裕生认为，三元锂离子电池火势蔓延太猛，乘用车里的乘员自己来不及逃生，别人也难以救助。

在他的理解中，电动汽车的安全性主要取决于动力电池的安全性。

电池组像汽油箱那样，是一种含高能物质的部件。锂离子电池中的电解液是用有机溶剂配制而成，其易燃的程度不亚于汽油。正极的氧化剂和负极的还原剂只隔一层微米级厚的隔膜，内短路则生热；充放电时，电池内阻也生热。在达到一定温度时，正极上的氧化剂可与电解液发生化学反应。大量的化学反应热会造成热失控，产生大量气体，导致气压升高、电池破裂，继而出现车辆燃烧、爆炸情况。

正极的氧化剂不同，电池发生热失控的温度也不同。使用热失控温度越低的正极材料，电池的安全性越差。特斯拉用的三元锂离子电池，热失控温度不足200℃，尤其是三元材料在达到一定温度时还会分解释放出极活泼的初生态氧，即使在没有外界氧气供应的情况下，这种电池内部就“完整地具备”燃烧三要素。试想，其安全性能高吗？这也是三元锂离子电池起火后，火势蔓延迅速且难以扑灭的原因。

相比之下，磷酸铁锂分子里的氧被牢固地束缚在磷酸根中，很难成为助燃剂，磷酸铁锂电池的热失控温度要高得多，其安全性高得多。现在，磷酸铁锂单体电池比能量已提升至180Wh/Kg，电池包比能量已达到151Wh/Kg，其功率型电池的性能完全能满足增程式电动汽车的需求。

对于三元电池安全性问题，宁德时代自己其实也是清楚的。

2016年7月，宁德时代总裁黄世霖在接受《高工电动车网》说：宁德时代定了一个基本的技术路线：储能和大巴将来主要走磷酸铁锂的技术路线，主要是因为安全、成本和产品实用性的考虑；在乘用车领域，包括纯电动、混合动力和轻混会走三元的路线。

无论电动汽车使用哪种技术路线的动力电池，杨院士的这句话说出了有所有人的心声：

对电动汽车来说，不论是商用车还是乘用车，都事关人命，必须把安全性放在第一位，其他问题为之让路。