“2027年全球動力電車出貨量將達(dá)到1萬億瓦時，去年出貨量是1060瓦時，2018—2025年在我國還有5—7倍的上升量。”七月十二日，我國科學(xué)院院士歐陽明高在“創(chuàng)造出行新生活”高峰論壇上指出，動力鋰離子電池的成本隨著規(guī)模的上升還會繼續(xù)下降。數(shù)據(jù)顯示，鋰離子電池單體能量密度達(dá)到了265瓦時，較2012年提高了2.2倍；價格從5元到0.8元，下降了80%以上。

電池成本的下降伴隨著電動汽車銷量的上升。七月十日，中汽協(xié)公布的2019年上半年汽車行業(yè)產(chǎn)銷數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，我國新能源汽車?yán)塾嬐瓿僧a(chǎn)銷分別為61.4萬輛和61.7萬輛，同比分別上升48.5%和49.6%。其中純電動汽車產(chǎn)銷分別為49.3萬輛和49.0萬輛，同比分別上升57.3%和56.6%，約占新能源汽車銷量的80%。純電動汽車的產(chǎn)銷量的上升也成為我國新能源汽車市場緊要驅(qū)動力。

同時，隨著電動汽車的普及，截止到今年六月，全國共建成充電樁即公共充電樁41萬，私人充電樁59萬，充電設(shè)施總量達(dá)到100萬部，全國統(tǒng)一市場基本形成，標(biāo)準(zhǔn)在全國推廣使用，動力鋰離子電池回收利用體系逐漸成熟。

然而，電動汽車市場高速上升和動力鋰離子電池行業(yè)的快速發(fā)展的同時，頻繁的起火事故也引發(fā)了社會的廣泛的關(guān)注和討論，也對行業(yè)發(fā)展帶來了不良影響。

據(jù)不完全統(tǒng)計，2018年我國共發(fā)生各類電動汽車安全事故52起，今年1到五月共發(fā)生19起電動汽車起火事故，這些事故有29%是在充電時發(fā)生的，有19%是在行駛時發(fā)生的，還有19%是在停放時發(fā)生的，另外，截至今年五月，我國新能源汽車共召回12.3萬輛，其中由于三電故障導(dǎo)致的召回占比50%。在動力鋰離子電池故障中，設(shè)計原由占到了40%，制造原由占到了60%。

經(jīng)過十多年的快速發(fā)展，目前動力鋰離子電池已經(jīng)走到了“十字路口”。一方面，新能源汽車對動力鋰離子電池的需求巨大；另一方面，動力鋰離子電池公司也面對著補貼退坡、“白名單”取消、安全事故頻發(fā)等一系列挑戰(zhàn)。

電池安全放首位

作為電動汽車核心部件的動力鋰離子電池，不僅關(guān)系到主機(jī)廠電動汽車產(chǎn)品的競爭力，更與消費者的駕車出行安全息息相關(guān)。“要用成熟安全的電池，發(fā)展安全節(jié)能減排的電動汽車。”七月十日，在首屆我國國際電動汽車安全技術(shù)創(chuàng)新大會上，我國工程院院士楊裕生強調(diào)。

在楊裕生看來，電動汽車頻繁發(fā)生燃燒事故的原由緊要有四點。

首先是電池技術(shù)原由，由于鋰離子電池都含有易燃溶劑，因此沒有絕對安全的電池。

其次是新能源汽車發(fā)展路線的原由。國家重點發(fā)展長里程純電動汽車的發(fā)展路線引發(fā)了里程焦慮、安全焦慮、充電焦慮、價格焦慮、后續(xù)電池焦慮。楊裕生認(rèn)為，電池包自燃概率除了與電池本性有關(guān)外，還與電池總量成正比，里程越長要裝的電池越多，電池包燃燒概率越高，純電動汽車追求長里程的發(fā)展路線，是燒車頻發(fā)的誘因之一。

此外，國家的補貼政策與純電動里程掛鉤，車企追求“多裝電池追補貼”，而過于追求能量密度則誘導(dǎo)公司追逐高能電池。“雙掛鉤”補貼政策導(dǎo)致電池過度多裝和急促高能化，從而使得安全性下降。

最后，楊裕生指出，目前電動汽車發(fā)展抓不住緊要矛盾和矛盾的緊要面。“今朝把里程作為矛盾的緊要方面，不顧安全，拼命不斷提高里程要求，安全性作為次要方面，這是頻發(fā)燒車的思想辦法原由，這也是造成發(fā)展路線、政策、技術(shù)發(fā)生問題的根源。”

我國動力鋰離子電池創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長、我國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施充電聯(lián)盟副秘書長王子冬同樣認(rèn)為，新能源汽車安全事故緊要由動力鋰離子電池?zé)崾Э厮穑珶崾Э貎H僅是結(jié)果，熱失控原由錯綜復(fù)雜，事故源頭難以明確。

在理論上，電池能量密度與安全性成反比，公司盲目追求高能量密度，安全問題也會隨之暴露。雖然未能明確已發(fā)生的起火事件與追求能量密度存在多大相關(guān)性，但隨著高鎳三元電池進(jìn)入市場，新能源汽車面對更高的安全技術(shù)要求。

從安全技術(shù)角度來看，清華大學(xué)鋰離子試驗室主任何向明認(rèn)為，動力鋰離子電池起火緊要原由是產(chǎn)品可靠性不高。

“電池產(chǎn)品探測驗證嚴(yán)重不足，探測周期不足，探測手段不完善，很多廠一加工可能馬上就出廠了。”何向明指出，很多電池廠根本不考慮電池這種產(chǎn)品的可靠性，電池在很多人的概念里邊就是試驗室的電池，不是一個工業(yè)產(chǎn)品的電池，在整個研究中行業(yè)中，實際可靠性的研究非常少。

但目前動力鋰離子電池汽車起火原由未明，到底是加工過程中的質(zhì)量控制？還是后期使用中出現(xiàn)的問題？抑或有什么樣的場景下出現(xiàn)問題？王子冬認(rèn)為，這些問題今朝都還說不清楚。

動力鋰離子電池路線之爭

面對電動汽車安全問題，楊裕生建議用增程技術(shù)處理安全與里程矛盾。詳盡的技術(shù)路線包括以微小型純電動汽車為沖破口，純電動汽車微小型，大中型車發(fā)展純電驅(qū)動的增程式。

“微小型純電動汽車可以用鉛酸蓄電池做低速車，也可以用磷酸鐵鋰離子電池做高速車；增程式電動汽車可解純電動汽車五大焦慮，特別是安全焦慮，市場化最可行。”楊裕生表示。

當(dāng)然，頻繁發(fā)生的電動汽車起火事故也引發(fā)磷酸鐵鋰離子電池和三元電池的發(fā)展路線之爭。

“磷酸鐵鋰離子電池和三元電池一直在爭，爭奪的就是成本、安全和能量密度。我們非得承認(rèn)電池包是一種很高能物質(zhì)的部件，具有危險的本質(zhì)，說這個電池一點危險都沒有，這是不可能的。”王子冬指出，“隨著電池比能量和比功率提高，發(fā)生安全事故的危險也增大，這是有一定的關(guān)聯(lián)度的，所以我們要選擇一個平衡的優(yōu)化。”

據(jù)了解，磷酸鐵鋰離子電池的特點在于安全性高，高倍率充放電特性和較長的循環(huán)壽命，但是能量密度不如三元電池；而三元電池能量密度高，一致性好，低溫性好，但是安全性差，循環(huán)壽命不如磷酸鐵鋰離子電池。

“車載動力鋰離子電池不僅僅是重量比能量，更緊要的是體積比能量，體積比能量才決定了車真正能跑多遠(yuǎn)，從這個意義上來看，鋰離子電池是有優(yōu)點的。”歐陽明高認(rèn)為，固態(tài)鋰離子電池的使用還要再等幾年。

歐陽明高指出，隨著補貼的退出，磷酸電池在轎車市場中的規(guī)模將大幅上升，尤其是以比亞迪為代表的整車公司，將會以磷酸電池為重點，雖然能量偏低一點，但是系統(tǒng)比能量差距更大；另外，壽命大概提高一倍，今朝已經(jīng)可以將成本控制在5毛錢以內(nèi)，比三元電池低多了。

“綜合來看磷酸電池會大幅回升，但是三元電池依然是我們的重點，將來要把安全的平衡點從三元電池的1：1：1，或者5：2：3提升到8：1：1，也就是八元熱電池。”

在將來電動汽車發(fā)展方向上，歐陽明高提議城市出行發(fā)展小型電動汽車，大中型電動汽車使用純電型插電式——發(fā)展可以外接充電的混合動力，城區(qū)出行選擇純電動，高速長途使用單電機(jī)并聯(lián)聯(lián)合混動。

在電池工藝上，目前CATL、松下、三星SDI、孚能科技、萬向A123、微宏動力等鋰離子電池行業(yè)新舊勢力計劃在2022年之后導(dǎo)入疊片工藝的計劃。蜂巢能源也在七月九日正式推出方形疊片電池，并在動力鋰離子電池技術(shù)路線上，基于NCM三元獨立發(fā)展四元電池、無鈷電池、固態(tài)電池等多種路線。

有關(guān)下一代車規(guī)級動力鋰離子電池，清華大學(xué)安全與節(jié)能國家重點試驗室主任盧蘭光直言：“卷繞工藝優(yōu)勢是加工效率高，層間箍緊力可控，但是由于存在曲率半徑，特別是卷芯的內(nèi)部中心曲率半徑小，導(dǎo)致N/p小，充放電受力不平均，形變不一致，容易析鋰等問題。而疊片工藝正相反，各個部分受力平均，不易變形。疊片更加適合形變大的電極材料，有利于保證充放電循環(huán)中形變一致，戒備析鋰等問題。”

何向明則認(rèn)為下一步研究的重點是想方法減少電動汽車燃燒事故的損害。“電池里面有很多化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)，這是目前的一個空白，我認(rèn)為大家要更關(guān)注，去控制。第二我們講電池的固有安全技術(shù)指標(biāo)特別緊要，我們一定要明確目標(biāo)，作為電池安全性目標(biāo)有什么，很多公司沒有目標(biāo)。”

真鋰研究創(chuàng)始人墨柯認(rèn)為，2025年電動汽車應(yīng)當(dāng)能夠沖破1600萬，2030年達(dá)到3500萬，而目前看來惟有鋰離子電池能擔(dān)此大任，將來當(dāng)然還有極大可能出現(xiàn)更加高度新型電池技術(shù)，但目前沒有看到。因此要怎么樣在目前這樣的技術(shù)水平下，平衡能量密度和安全，是車企和動力鋰離子電池公司努力的方向。