為鼓勵新能源汽車發展,國家出臺了不少補貼政策,并提出有關動力電池的技術研發指標,尤其對電池的能量密度、成本和循環壽命做出要求.


    據2012年11月30日,財政部官網發布的"關于組織申報2012年度新能源汽車產業技術創新工程項目的通知",要求到2015年,電池單體的能量密度達到180Wh/kg以上(模塊能量密度達到150Wh/kg以上),成本低于2元/Wh,循環壽命超過2000次或日歷壽命達到10年.


    事實上,"能量密度、成本和循環壽命三者是相互聯系又相互矛盾的",有業內人士指出,以目前的技術水平而言,短期內不可能做到鋰離子動力電池各個指標都好,只能是犧牲一項,提升另一項.


    電池企業很矛盾


    盡管高能量密度、高安全、高循環壽命是電動汽車動力電池廠商一直所拼命追求的,而目前消費者對于電動汽車最直觀的感受,還是價格貴、續航里程短、不安全.價格更是直接影響電動汽車的推廣,所以降成本成為汽車廠商和電池廠商的第一目標.


    電動汽車的成本要降下來,首先得降電池的成本,但"能量密度跟成本是相關的,能量密度提高了,成本也上去了."廣東精進能源有限公司研究院副院長劉震博士告訴記者,能量密度就是電動汽車的續駛里程,目前電動汽車續駛里程的壓力太大了,但續駛里程上不去的話,電動汽車推廣就有困難,而續駛里程上去了,成本也就上去了.同時,電池能量密度越高,危險度越大,安全性問題也越大.所以,"這幾個要素是相互聯系又相互矛盾的東西,到底先滿足哪個,搞得我們做電池的壓力就很大."


    記者從五洲龍等多家拿到國家財政獎勵的企業了解到,對于國家提出的動力電池技術指標,他們壓力很大,因為"目前中國的動力電池技術還沒有一家企業做到質的突破".


    電池的能量密度在現階段很大程度上取決于正極材料.電池單體達到180Wh/kg以上(模塊達到150Wh/kg以上)的能量密度指標,引發了磷酸鐵鋰和三元激烈討論.單從這一指標,磷酸鐵鋰似乎被判出局,但三元盡管能量密度指標可以輕松達到,其安全性又成為一個難題.


    循環壽命是指電池的可靠性.電池的日歷壽命,就是從電池生產之日起到到期之日止,以年為計量單位,這期間包括擱置、老化、高低溫、循環、工況模擬等不同測試環節.日歷壽命達到10年,即要保證電動汽車十年的使用壽命.


    深圳市沃特瑪電池有限公司副總經理耿德先告訴記者,磷酸鐵鋰現在是公認的循環壽命最好的,單體實驗室里面超過3000次,能量還能保持80%以上,3000次保證10年壽命是絕對沒問題的,組成模塊的話,只要超過2000次就可以了.但磷酸鐵鋰在能量密度上又是一大硬傷.


    事實上,"能量密度和循環壽命之間是死對頭.在同樣材料的情況下,能量密度越高,壽命越差."天能電池研究院院長莊大高表示,"從這方面講,我覺得國家出的政策不一定正確,中國實際上循環壽命做得不好,造成中國現在是鋰電車價格高,壽命又沒得到發揮,所以推廣不開."


    應根據市場取舍性能


    提高能量密度,犧牲循環壽命,到底對不對?莊大高表示,不好下結論,但"我覺得循環壽命還是很重要的,犧牲百分之十幾的能量密度,可以提高一倍的循環壽命".


    記者了解到,一些電池生產水平較差的廠商,是不得不通過犧牲循環壽命來提高電池容量的.有些電池廠商為了電池有賣點,總是把電池容量做得高一點,使電池單次放電時間久一點,基本上都不考慮循環壽命.


    事實上,要能量密度還是要循環壽命,還得看客戶的要求.一位電池生產廠商告訴記者,有的客戶下訂單根本不看循環數據,只會說一下容量,問這個型號的電池多少容量能不能做得到,可以保持多久.也有的客戶要看循環數據,而且買回去的電芯要在倉庫放上半年,再看電芯的性能怎么樣.


    "不管是偏重能量密度還是偏重循環壽命,兩者之間應該要根據實際應用來取舍."


    有業內人士指出,所有性能均出色的電池是不存在的,要根據應用市場,來決定重視什么性能,從而決定使用什么樣的電池材料和采用什么樣的電池設計."如果又想能量密度高又想循環壽命好,就得犧牲其他的,比如成本、安全性等."


    目前,國家新能源汽車推廣提出以"公交先行"的方式.從深圳的調查情況來看,深圳上路的電動公交大巴,在運營過程中出現不少問題,主要表現在續航里程不足,充電后使用時間減短得厲害等.


    對于國家指標統一規定動力電池2015年必須達到一定的能量密度、成本和循環壽命標準,上述電池生產廠商表示,動力電池技術指標"不能一概而論,針對不同的應用市場,應做不同的要求."比如電動公交大巴市場,受體積的制約較小,肯定是以電池的循環壽命至上;插電式電動汽車,對于電池的容量要求不高,因此也可以將循環壽命作為賣點;小型純電動汽車,因本身市場針對白領一族,則應著重考量電池的容量,若續駛里程過短,影響消費者的駕駛體驗,推廣自然受阻.