要從電池開始打造新能源傳奇

新能源車市場任何風吹草動，都能引發消費市場關注。

8月6日，一輛理想ONE在廣東省肇慶市高速公路行駛時發生意外事故，導致車輛起火自燃。所幸事故并未造成人員死亡。

今年以來，國內發生多起新能源車自燃事故，而每次事故，都在透支著消費者對新能源車的信心。

與傳統燃油車不同，動力電池、電機和電控組成了新能源車三大核心部件。其中，作為新能源車的“心臟”，動力電池質量筆直決定著車輛續航、安全與動力表現。

外采是車企主流選擇

“今年以來，我能夠感受到業內各方對新能源車動力電池范疇關注度有很大提升。這源于國內新能源車市場發展從早期培育階段進入到快速成長期，其市場發展成熟度的變化影響著汽車企業的態度。”中國電動車百人會執行副理事長歐陽明高在接受《中國消費者報》記者采訪時表示，新能源車由核心技術經濟性決定的將來方向已非常明朗。動力電池將在將來發展中扮演越來越緊要的角色。

消費者關心新能源車的種種方面，都繞不過核心部件動力電池。將來，誰擁有高質量動力電池，誰就將征服市場。

由于燃油限值標準日趨嚴苛，所有車企都非得在新能源車范疇布局，動力電池因而也被推到了首要位置。

以差異化求生存是汽車企業秉承的發展理念。然而，這樣的發展理念并不適用于目前的新能源車。由于發展時間尚短，大部分車企并不具備動力電池范疇技術儲備，只能通過外采方式滿足旗下新能源車所需。

在國內動力電池范疇，寧德時代、比亞迪和國軒高科三家電池企業是業內領軍企業。中國化學與物理電源行業協會動力電池使用分會統計數據顯示，2019年，三家主要電池企業裝機量市場占比高達73.64%，幾乎壟斷了國內動力電池市場。

由于車輛動力的變化，在燃油車市場占據主導地位的合資品牌也體驗到了核心技術缺失的滋味。7月，本田汽車與寧德時代就新能源車動力電池簽署全方位戰略合作協議。其實，近一段時間，像本田這樣的合資車企攜手國內電池廠商的案例已不是少數。

歐陽明高認為，動力電池研發是一個系統性的、時間周期很長的課題，需要經過大量實際道路探測和產品檢驗，絕非一日之功。得益于量產能力強、進入市場早的優點，三大電池廠商在國內新能源車市場具有很大話語權。

不可否認，外采方式可以幫助車企在短時間內彌補在動力電池范疇的不足。但隨著市場逐步成熟，消費者對于新能源車需求已不再僅僅滿足于續航里程，這也對動力電池發展提出了更高要求。

隨著市場競爭日趨猛烈，車企希望通過不同產品定位、功能延伸、性價比優點來打造自身風格，吸引消費者目光。而為多家企業同時提供動力電池的第三方電池廠商，無法針對每一個品牌需求，都給出非常到位的、清晰的和個性化的處理方案。

北京理工大學車輛與交通工程學院副教授孫立清對《中國消費者報》記者表示，主流電池廠商依據自身擁有的電池規格和型號供車企做出選擇，在市場上具有主動權。但考慮到量產能力和成本等多方面因素，車企選擇空間往往較為有限。

隨著時間推移和消費者需求的變化，已經有汽車企業意識到自主研發動力電池的緊要性。

安全是動力電池生命線

一直以來，購車補貼政策與整車續航能力相掛鉤，補貼標準鼓勵續航里程長、能量密度高的新能源車型。同時，廣大消費者也更傾向于購買一輛行駛距離更遠的車型，不會因車輛續航能力而焦慮。

消費市場的普遍認知，推動著汽車企業想盡方法提升動力電池續航能力。同時在能夠享受到補貼的時間點內也爭取獲得更多政策扶持。

補貼的誘惑讓很多車企盲目追求續航里程提升，紛紛搭載高能量密度電池。而這為新能源車安全埋下了隱患。

孫立清表示，汽車企業對續航里程的追逐，使三元鋰離子電池取代磷酸鐵鋰離子電池，成為市場主流選擇。雖然三元鋰離子電池續航能力有所提升，但其安全穩定性相對較差，在車輛發生短路或者高溫環境下容易失控，從而導致自燃現象發生。

為了提高動力電池安全性，擁有電池自主研發能力的車企也逐漸改變“續航里程優先”的思維。

前不久，比亞迪重新采用磷酸鐵鋰材料，推出了刀片電池。據悉，這種名字神奇的動力電池，最大不同就是通過密集排布保持足夠的剛度，在電池組安全防護上也能節省一部分傳統電池組層層防護的結構，在提升動力電池體積密度同時，還可以獲得更好電芯散熱設定，保證電池安全。“安全是刀片電池的最大特點。同時，為自家純電車型量身定做的電芯，能最大程度提高空間利用率，處理純電動車型底盤高度問題，這是通過外采方式獲得動力電池車企無法比擬的優點。”歐陽明高說道。

就在刀片電池發布不久后，長城汽車也發布了全新的無鈷電池。由于鈷的成本較高，要怎么樣在后補貼時代降低消費者購車成本是車企非得面對的問題。

而無鈷電池的推出，是動力電池行業發展的一大變革。它處理了三元鋰離子電池安全性低和成本高的兩個核心問題，在安全基礎上提升了車輛續航能力，又降低了消費者購車成本。記者知道到，正在研發中的一款無鈷電池能量密度可達240瓦時/公斤，預計搭載該款電池的車輛續航能力可達到880公里。

巧合的是，就在7月底，松下官方宣布要在將來兩到三年內實現無鈷電池商業化。兼具性價比優點的無鈷電池有望成為引領下一站潮流的風向標。

將來電池仍舊關鍵

“隨著我國汽車消費升級的到來，消費者希望購買的是一輛高品質的新能源車，這就要求汽車企業要朝這個方向去努力。”孫立清表示，技術發展是不斷升級的過程，動力電池整體發展還在摸索中，大量的研發投入是滿足消費者需求的保障。

在動力電池范疇，堪稱“黑科技”的石墨烯電池研發一直備受市場關注。

提及石墨烯電池，很多消費者并不會感到生疏。早在2014年，新能源車發展元年之時，業內就曾提出過這一暢想，其高儲能、使用壽命長、充電時間短、重量輕的優點可謂是動力電池最佳選擇。以使用壽命為例，石墨烯電池是鋰離子電池的兩倍，是氫化電池的四倍。

不過，受限于技術水平和加工成本，石墨烯電池一度消失在公眾視野中。

北京理工大學副教授劉鵬接受《中國消費者報》記者采訪時表示，當初石墨烯電池商業化使用面臨的最大問題是成本過高。由于當時新能源車市場體量不大，加工成本無法通過量產轉化，汽車企業在這一范疇投入度不高。

經過多年技術沉淀，當時人們眼中的黑科技有了進入實際生活的可能。

7月28日，廣汽集團公開展示了其自主研發的石墨烯電池，優良的導電性和特殊的三維結構，使這款石墨烯電池可以做到8分鐘洋溢80%電量，充電時間大幅縮短，將提升消費者用車體驗感受。

●背景

新能源車動力電池發展史

作為電動車輛的主要能量來源，動力電池技術歷經了多次材料體系的變遷。而每一次動力電池材料體系的變化都會引發汽車市場的震動。

說到動力電池的發展史，要說回到100多年前。1834年，首款搭載干電池的電動車便已推向市場，但當時過低的續航里程讓其在與內燃機車的競爭中很快敗下陣來。此后很長一段時間內，汽車市場再也難覓電動車的身影。

而隨著汽車加工水平不斷提升以及可繼續發展理念的深入，汽車企業又重新萌發出發展新能源車的想法。于是，1971年，豐田汽車推出了全球首款油電混合動力車型——普銳斯。其采用的是具備大電流充放能力的鎳氫電池，安全性好，但是比容量低，體積大。

幾年之后，在體積和成本方面有較大優點的鉛酸蓄電池進入人們的視野，并一度在市場中達到了使用。不過，較低的能量密度仍舊是無法逃避的實際問題。

此后，業內又將希望的目光放在了鎳鎘電池身上。1996年，全球首輛現代電動車通用EV1開始量產。早期EV1使用鉛酸蓄電池包，續航僅為96公里。雖然通用在不斷升級電池，但是續駛里程過短的EV1依然找不到銷路，最終只加工了2000多輛。

新能源車多次市場化推廣未果，讓汽車企業意識到，不處理續航里程難題，新能源車就難有大發展。

1997年，磷酸鐵鋰材料研發成功，加快了鋰電池的商業化使用。同年，日產汽車加工出第一輛使用圓柱鋰電池的新能源車PrairieJoyEV。從此，鋰電池汽車正式登上新能源車舞臺。

鋰電池是現階段新能源車企的主流選擇，其優點在于能量密度較高、體積小、重量輕。但低溫會影響其續航里程，目前溫控元件也在研究發展中。

為了滿足消費者對于車輛續航能力的高要求，動力電池材料已從磷酸鐵鋰轉向了三元鋰。三元鋰的能量密度比磷酸鐵鋰高，可將整車續航能力提升至400公里以上的階段，但其穩定性較差。

回顧汽車產業的發展，技術不斷迭代創新成為推動產業化發展進步，為消費者提供高品質車輛的關鍵。

眼下，在鋰離子電池商業化使用的同時，車企也在努力尋找更優動力電池材料作為驅動能源。(吳博峰)

各類動力電池之優劣

鉛酸蓄電池

優點：鉛酸蓄電池的最大優勢是放電性能良好，車輛需要動力時可瞬間輸出較大電流。鉛酸蓄電池價格低廉且原材料資源豐富。同等規格的鋰電池價格約莫是鉛酸蓄電池的三倍。但從實際使用壽命來看，鋰離子電池的壽命更長。

劣勢：由于鉛酸蓄電池的重金屬鉛和電解質溶液污染性較強，在加工、使用和回收環節，很容易對環境造成危害。因此，從可繼續發展角度來看，鉛酸蓄電池并不適用于將來汽車綠色發展。

磷酸鐵鋰離子電池

優點：磷酸鐵鋰離子電池安全性較高，而且起步早、成本低，技術相對成熟，契合了汽車廠商節約成本的訴求。為應對補貼大幅退坡，保持市場競爭力，以比亞迪、北汽新能源為代表的車企相繼調整了動力電池使用布局，在比亞迪漢和北汽新能源EC220等新車型上裝配了磷酸鐵鋰離子電池。

劣勢：磷酸鐵鋰離子電池低溫性能差。盡管電池加工廠商通過各種辦法改善磷酸鐵鋰的低溫性能，但是磷酸鐵鋰材料的固有特點，決定了其低溫性能劣于其他正極材料。

三元鋰離子電池

優點：三元鋰離子電池能量密度高，而能量密度決定著新能源車的續航能力，這是消費者購車時的緊要指標。此外，在冬季寒冷的溫度條件下，三元鋰離子電池續航能力雖有下降，但保持在可控范圍內，車輛在不同氣溫環境續航表現較為穩定。

劣勢：三元鋰離子電池受到撞擊和高溫時穩定性較差，在高溫環境下會萌生分析，并且三元鋰材料的化學反應尤其強烈，一旦釋放氧分子，在高溫作用下電解液迅速燃燒，存在安全隱患。

燃料電池

優點：燃料電池能量轉化效率高，能量轉換效率可高達60%—80%，是內燃機的2—3倍。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，本身工作不萌生一氧化碳和二氧化碳，也沒有可吸入顆粒物排出。

劣勢：由于燃料電池未進入大規模商業化使用階段，其較高的加工成本無法通過量產進行消化。其次，燃料要怎么樣在安全性的前提下存儲，也是業內面對的一個全新課題。

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除