楊裕生：應重視磷酸鐵鋰電池發展

近年來，電動汽車的快速發展帶動了動力鋰離子電池的發展。電池作為電動汽車的動力源，其性能不僅關系到整車的續航里程，還關系到產品的安全性和可靠性。可以說，動力電池的發展決定了純電動汽車的未來。

首先，電動汽車必須把安全放在首位。在眾多新能源汽車中，中國對純電動汽車的補貼最高，且補貼與純電動里程掛鉤。因此，近年來，中國出現了一種“人造三向風”。在政府部門提倡電池比能指數逐年升高的情況下，三元材料中鎳、鈷、錳的組合正從安全的333逐漸走向523、622和811。隨著鎳含量的增加，電池的熱失控溫度和安全性逐漸降低，而材料的比容量增加。在另一種鎳、鈷和鋁的三元材料（特斯拉使用）中，鎳的份額也占到了80%，并且存在類似的問題。有人說，“三向風”是“人為的”，因為它不是技術優勢自然形成的，而是片面追求純電動長途政策引導的結果。風在吹，灰塵在飛揚。即使是一直堅持“鐵電池”的大企業，也已經迷失了方向，成為了“追隨者”。當然，這并不難理解，畢竟，企業需要尋求利潤才能生存。這也從另一個角度證明，政策是強有力的，無論風向如何，都可以吹。與此同時，純電動汽車的里程指數正在追趕傳統燃油汽車，傳統燃油汽車不僅使用高比能電池，還導致電池安裝過多。這兩個因素的疊加，使電動汽車的安全受到更大的威脅，事故頻發。工業和信息化部曾表示，應暫停使用三元鋰離子電池。然而，在強大的三元“團隊”的強烈呼吁下，它最終不得不做出妥協，同意三元鋰離子電池可以用于乘客較少的乘用車。在通過熱失控試驗和熱失控膨脹試驗的前提下，三元鋰離子客車還可以申請推薦目錄。搭載三元鋰離子電池的乘用車能否在乘客較少的情況下安全逃生？看看最近發生的事故。今年5月初，一輛特斯拉Model S在美國佛羅里達州以每小時90英里（約144公里）的速度撞墻后立即起火。汽車前排兩人在火災中喪生，坐在后排的一人被扔出汽車受傷。5月10日，在瑞士南部的高速公路上，一輛特斯拉Model S撞上中央隔離帶，車輛側翻起火，一名德國司機被困車內被燒死。一周內，兩輛特斯拉電動汽車起火，造成三人死亡。可以看出，三元鋰離子電池火災蔓延過于猛烈，客車內乘客來不及逃生，其他人也很難幫忙。面對多起火災事件，特斯拉表示，傳統的汽車碰撞也會燃燒。這是典型的詭辯。更重要的是，傳統汽車碰撞時不會到處燃燒。中國已經發生了許多電動汽車燃燒事件，盡管頻率沒有特斯拉高，但不能得出中國三元鋰電池比特斯拉三元鋰蓄電池更安全的結論。需要考慮的因素是，中國大多數電動乘用車的里程和電池都比特斯拉少，上高速公路的比例沒有特斯拉高，中國高速公路的限速為120公里/小時。作為一種載客量大、乘客逃生時間長的電動公交車，我們應該高度重視產品的安全。作者認為，對于電動汽車來說，無論是商用車還是乘用車，都關系到人的生命安全，必須把安全放在第一位，其他問題為之讓路。第二，動力電池的安全性極為關鍵。電動汽車的安全性主要取決于動力電池的安全性。電池組和汽油罐一樣，是一種含有高能s的部件……

立場。鋰離子電池中的電解質是由有機溶劑制成的，這種溶劑和汽油一樣易燃。正極的氧化劑和負極的還原劑被微米厚的隔膜隔開，內部短路會產生熱量；在充電和放電時，電池的內阻也會產生熱量。當它達到一定的溫度時，陽極上的氧化劑可以與電解質發生化學反應。大量的化學反應熱會導致熱量失控，產生大量的氣體，從而導致氣壓升高，電池破裂，進而導致車輛燃燒爆炸。電池的熱失控溫度與正極的氧化劑不同。熱失控溫度越低，電池的安全性就越差。特斯拉使用的三元鋰離子電池的熱失控溫度低于200℃，尤其是當三元材料達到一定溫度時，會釋放出極為活躍的初生態氧。即使在沒有外部氧氣供應的情況下，電池也有三種燃燒元素。想象一下，它的安全性能高嗎？這也是三元鋰離子電池火災迅速蔓延、難以撲滅的原因。相比之下，磷酸亞鐵鋰分子中的氧與磷酸鹽牢固結合，因此很難成為促進劑。磷酸鐵鋰電池的熱失控溫度要高得多，其安全性也要高得多。目前，磷酸亞鐵鋰單體電池的比能已提高到180Wh/Kg，電池組的比能達到151Wh/Kg。其動力電池的性能完全可以滿足增程電動汽車的需求。中國在發展磷酸鐵鋰電池方面具有優勢。在中國電池行業協會的帶領下，三家外資企業成功投訴磷酸鐵鋰電池專利無效，使中國磷酸鐵鋰蓄電池行業徹底擺脫了國外專利的束縛，為中國新能源汽車的發展掃清了障礙；我國許多企業已經掌握了微納結構的碳涂層技術，彌補了材料導電性低的缺點；中國已經建立了完整的材料生產鏈，價格越來越合理；電池的生產水平不斷提高，產品性能穩定。作者認為磷酸鐵鋰電池應成為動力電池發展的重點，并應鼓勵其繼續研究和提高產品性能。同時，作者認為在電力系統中使用三元鋰離子電池進行大規模儲能是不可取的，甚至使用鋰離子電池也是有爭議的。例如，它就像一座充滿燃燒彈的活火山。去年，中國山西省兩座2MWh調頻發電站起火，使用的是三星的三元陽極18650鋰離子電池。盡管火災原因仍在論證中，但有人認為可能不是電池，而是電氣部分，但不爭的事實是電池已經燒壞。如果你換上不含有機溶劑的電池，情況就不會那么悲慘了。今年7月，韓國風電場4MW/12MWh儲能電站起火爆炸。據悉，這是全國第四座發生燃燒事故的三元鋰離子電池儲能電站。這些事故應該引起中國鋰離子電池儲能電站決策者和建設者的警惕和深刻思考。第三，增程電動汽車和磷酸鐵鋰電池非常匹配。增程電動汽車是指通過在車輛上發電來增加行駛里程的增程純電動汽車（任何一種發電裝置）。這種汽車的優點很突出：電池組不會過充電和過放電，使用壽命延長，安全性高；電池較少，補貼退出和取消的影響較小，容易被市場化；在城市工況下，它比燃油車節省50%以上的燃油，更經濟；無需外部充電，充電樁較少，可長途行駛；如果有充電條件，城市100公里以內的節油率在80%以上；

可以使用燃油車的生產和加油設施，便于開發；

新提出的直接驅動增程電動汽車可以在不充電和放電大電流的情況下節省能源（油）并延長電池壽命。如果將安全性高的磷酸鐵鋰電池用于增程電動汽車，不僅可以提高車輛的安全性，而且具有足夠的比能量和比功率，使用壽命長。此外，中國鋰資源豐富，不存在鈷鎳資源受限的問題。因此，中國應重點發展磷酸鐵鋰電池，以便大力支持增程電動汽車的市場化，這可以有效避免純電動汽車的里程、安全、價格、充電和后續電池五大焦慮。一些人認為，發展電動汽車的最終目標不是延長續航里程。言下之意是，開發增程電動汽車意義不大。在這方面，作者想強調兩點。首先，如果中國的汽車燃料消耗量能夠減少一半以上，每年將節省近2億噸燃料，這將有助于改善環境和提高能源安全。其次，純電動汽車可能不是最終目標。我們應該以節能減排為標準，評估各種技術路線。未來，增程電動汽車的發動機很可能會燃燒酒精而不是石油，類似于巴西現在燃燒乙醇的汽車。酒精是由太陽能生物質轉化而來的，不會增加二氧化碳的排放。如果再加上開發高熱效率發動機，中國汽車將在節能減排方面取得重大突破。因此，作者認為增程電動汽車并不是“向純電動汽車的過渡”，而是未來汽車的主力軍。尤其是增程電動汽車和磷酸鐵鋰電池的配對更為強大。作者是中國工程院院士。近年來，電動汽車的快速發展帶動了動力鋰離子電池的發展。電池作為電動汽車的動力源，其性能不僅關系到整車的續航里程，還關系到產品的安全性和可靠性。可以說，動力電池的發展決定了純電動汽車的未來。

首先，電動汽車必須把安全放在首位。在眾多新能源汽車中，中國對純電動汽車的補貼最高，且補貼與純電動里程掛鉤。因此，近年來，中國出現了一種“人造三向風”。在政府部門提倡電池比能指數逐年升高的情況下，三元材料中鎳、鈷、錳的組合正從安全的333逐漸走向523、622和811。隨著鎳含量的增加，電池的熱失控溫度和安全性逐漸降低，而材料的比容量增加。在另一種鎳、鈷和鋁的三元材料（特斯拉使用）中，鎳的份額也占到了80%，并且存在類似的問題。有人說，“三向風”是“人為的”，因為它不是技術優勢自然形成的，而是片面追求純電動長途政策引導的結果。風在吹，灰塵在飛揚。即使是一直堅持“鐵電池”的大企業，也已經迷失了方向，成為了“追隨者”。當然，這并不難理解，畢竟，企業需要尋求利潤才能生存。這也從另一個角度證明，政策是強有力的，無論風向如何，都可以吹。與此同時，純電動汽車的里程指數正在追趕傳統燃油汽車，傳統燃油汽車不僅使用高比能電池，還導致電池安裝過多。這兩個因素的疊加，使電動汽車的安全受到更大的威脅，事故頻發。工業和信息化部曾表示，應暫停使用三元鋰離子電池。然而，在強大的三元“團隊”的強烈呼吁下，它最終不得不做出妥協，同意三元鋰離子電池可以用于乘客較少的乘用車。在通過熱試車的前提下……

測試和熱失控膨脹測試，三元鋰離子公交車也可以申請推薦目錄。搭載三元鋰離子電池的乘用車能否在乘客較少的情況下安全逃生？看看最近發生的事故。今年5月初，一輛特斯拉Model S在美國佛羅里達州以每小時90英里（約144公里）的速度撞墻后立即起火。汽車前排兩人在火災中喪生，坐在后排的一人被扔出汽車受傷。5月10日，在瑞士南部的高速公路上，一輛特斯拉Model S撞上中央隔離帶，車輛側翻起火，一名德國司機被困車內被燒死。一周內，兩輛特斯拉電動汽車起火，造成三人死亡。可以看出，三元鋰離子電池火災蔓延過于猛烈，客車內乘客來不及逃生，其他人也很難幫忙。面對多起火災事件，特斯拉表示，傳統的汽車碰撞也會燃燒。這是典型的詭辯。更重要的是，傳統汽車碰撞時不會到處燃燒。中國已經發生了許多電動汽車燃燒事件，盡管頻率沒有特斯拉高，但不能得出中國三元鋰電池比特斯拉三元鋰蓄電池更安全的結論。需要考慮的因素是，中國大多數電動乘用車的里程和電池都比特斯拉少，上高速公路的比例沒有特斯拉高，中國高速公路的限速為120公里/小時。作為一種載客量大、乘客逃生時間長的電動公交車，我們應該高度重視產品的安全。作者認為，對于電動汽車來說，無論是商用車還是乘用車，都關系到人的生命安全，必須把安全放在第一位，其他問題為之讓路。第二，動力電池的安全性極為關鍵。電動汽車的安全性主要取決于動力電池的安全性。電池組和汽油罐一樣，是一種含有高能物質的部件。鋰離子電池中的電解質是由有機溶劑制成的，這種溶劑和汽油一樣易燃。正極的氧化劑和負極的還原劑被微米厚的隔膜隔開，內部短路會產生熱量；在充電和放電時，電池的內阻也會產生熱量。當它達到一定的溫度時，陽極上的氧化劑可以與電解質發生化學反應。大量的化學反應熱會導致熱量失控，產生大量的氣體，從而導致氣壓升高，電池破裂，進而導致車輛燃燒爆炸。電池的熱失控溫度與正極的氧化劑不同。熱失控溫度越低，電池的安全性就越差。特斯拉使用的三元鋰離子電池的熱失控溫度低于200℃，尤其是當三元材料達到一定溫度時，會釋放出極為活躍的初生態氧。即使在沒有外部氧氣供應的情況下，電池也有三種燃燒元素。想象一下，它的安全性能高嗎？這也是三元鋰離子電池火災迅速蔓延、難以撲滅的原因。相比之下，磷酸亞鐵鋰分子中的氧與磷酸鹽牢固結合，因此很難成為促進劑。磷酸鐵鋰電池的熱失控溫度要高得多，其安全性也要高得多。目前，磷酸亞鐵鋰單體電池的比能已提高到180Wh/Kg，電池組的比能達到151Wh/Kg。其動力電池的性能完全可以滿足增程電動汽車的需求。中國在發展磷酸鐵鋰電池方面具有優勢。在中國電池行業協會的帶領下，三家外資企業成功投訴磷酸鐵鋰電池專利無效，使中國磷酸鐵鋰蓄電池行業徹底擺脫了國外專利的束縛，為中國新能源汽車的發展掃清了障礙；我國許多企業已經掌握了微納結構的碳涂層技術，彌補了材料導電性低的缺點；中國已經建立了完整的材料生產鏈，價格越來越合理；

電池的生產水平不斷提高，產品性能穩定。作者認為磷酸鐵鋰電池應成為動力電池發展的重點，并應鼓勵其繼續研究和提高產品性能。同時，作者認為在電力系統中使用三元鋰離子電池進行大規模儲能是不可取的，甚至使用鋰離子電池也是有爭議的。例如，它就像一座充滿燃燒彈的活火山。去年，中國山西省兩座2MWh調頻發電站起火，使用的是三星的三元陽極18650鋰離子電池。盡管火災原因仍在論證中，但有人認為可能不是電池，而是電氣部分，但不爭的事實是電池已經燒壞。如果你換上不含有機溶劑的電池，情況就不會那么悲慘了。今年7月，韓國風電場4MW/12MWh儲能電站起火爆炸。據悉，這是全國第四座發生燃燒事故的三元鋰離子電池儲能電站。這些事故應該引起中國鋰離子電池儲能電站決策者和建設者的警惕和深刻思考。第三，增程電動汽車和磷酸鐵鋰電池非常匹配。增程電動汽車是指通過在車輛上發電來增加行駛里程的增程純電動汽車（任何一種發電裝置）。這種汽車的優點很突出：電池組不會過充電和過放電，使用壽命延長，安全性高；電池較少，補貼退出和取消的影響較小，容易被市場化；在城市工況下，它比燃油車節省50%以上的燃油，更經濟；無需外部充電，充電樁較少，可長途行駛；如果有充電條件，城市100公里以內的節油率在80%以上；可以使用燃油車的生產和加油設施，便于開發；新提出的直接驅動增程電動汽車可以在不充電和放電大電流的情況下節省能源（油）并延長電池壽命。如果將安全性高的磷酸鐵鋰電池用于增程電動汽車，不僅可以提高車輛的安全性，而且具有足夠的比能量和比功率，使用壽命長。此外，中國鋰資源豐富，不存在鈷鎳資源受限的問題。因此，中國應重點發展磷酸鐵鋰電池，以便大力支持增程電動汽車的市場化，這可以有效避免純電動汽車的里程、安全、價格、充電和后續電池五大焦慮。一些人認為，發展電動汽車的最終目標不是延長續航里程。言下之意是，開發增程電動汽車意義不大。在這方面，作者想強調兩點。首先，如果中國的汽車燃料消耗量能夠減少一半以上，每年將節省近2億噸燃料，這將有助于改善環境和提高能源安全。其次，純電動汽車可能不是最終目標。我們應該以節能減排為標準，評估各種技術路線。未來，增程電動汽車的發動機很可能會燃燒酒精而不是石油，類似于巴西現在燃燒乙醇的汽車。酒精是由太陽能生物質轉化而來的，不會增加二氧化碳的排放。如果再加上開發高熱效率發動機，中國汽車將在節能減排方面取得重大突破。因此，作者認為增程電動汽車并不是“向純電動汽車的過渡”，而是未來汽車的主力軍。尤其是增程電動汽車和磷酸鐵鋰電池的配對更為強大。作者是中國工程院院士。

標簽：特斯拉Model S

汽車資訊熱門資訊