近日，F(xiàn)OURIN世界汽車研究會第27次例會在京舉辦，我國汽車技術(shù)研究中心首席專家王芳針對中外動力鋰電池現(xiàn)狀進(jìn)行了主題演講，在中外動力鋰電池技術(shù)、市場競爭力等方面進(jìn)行了深入分析，并對我國動力鋰電池技術(shù)發(fā)展方向提出了建議，應(yīng)加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)量減少盲目擴(kuò)張，產(chǎn)品安全性是第一要素。

300Wh／kg目標(biāo)有望實(shí)現(xiàn)

王芳表示，2017年工信部公布《我國汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》提出2020年電池能量密度要達(dá)到300Wh／kg，系統(tǒng)比能量力爭達(dá)到260Wh／kg，這是一個產(chǎn)品指標(biāo)，也是努力的方向。她認(rèn)為，300Wh／kg這個指標(biāo)是可以努力達(dá)到的，科技部重大專項(xiàng)研發(fā)項(xiàng)目，有部分產(chǎn)品的單一指標(biāo)達(dá)到了這個標(biāo)準(zhǔn)，但目前市面主流產(chǎn)品仍處于130Wh／kg－250Wh／kg的水平，根據(jù)對公司的交流和了解，今年會有少部分電池能量密度能達(dá)到280Wh／kg，并可以直接用于車上，不過仍有一些問題要解決，比如安全性、電池壽命及成本等問題，作為裝車產(chǎn)品，綜合指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)還有很多難題要攻克。

王芳指出，2001－2015年的三個五年計(jì)劃中，鋰離子動力鋰電池技術(shù)從混動與純電動并重轉(zhuǎn)變?yōu)榧冸妱訛橹?，兼顧混動的路線，電池材料方面，2001－2005年是鈷酸鋰和錳酸鋰動力鋰電池開發(fā)，2006－2008年是錳酸鋰和磷酸鐵鋰離子電池開發(fā)，2008－2010年是能量型功率型電池開發(fā)并進(jìn)的狀態(tài)，2010年以后基本以三元電池的開發(fā)為主，300Wh／kg的標(biāo)準(zhǔn)表明，今后的研發(fā)重點(diǎn)仍將是以三元鋰離子電池為主。

在2018年的裝車數(shù)據(jù)中，電池系統(tǒng)的能量密度較2017年有明顯提升，純電動乘用車能量密度從107．6Wh／kg升高到118．8Wh／kg，提升幅度達(dá)到10．37％，并且受到單體能量密度的快速提升以及成組技術(shù)進(jìn)步的影響，2015－2018年電池系統(tǒng)的能量密度的提升幅度越來越大。

行業(yè)破局需加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)量提升

世界范圍內(nèi)，動力鋰電池的產(chǎn)業(yè)化重要集中在三個區(qū)域——德國、美國、中日韓所在的東亞地區(qū)，而鋰離子動力鋰電池的生產(chǎn)重要集中在中日韓三個國家，從技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的角度綜合來看，日本在技術(shù)方面依舊領(lǐng)先，包括固態(tài)電池方面研究，但我國近兩年的技術(shù)進(jìn)步巨大。我國的市場份額已經(jīng)超越日韓占據(jù)第一，動力鋰電池?cái)?shù)量最多、產(chǎn)量最大，重要生產(chǎn)區(qū)域有珠三角、長三角、京津地區(qū)、中原地區(qū)，這些地區(qū)除了動力鋰電池的生產(chǎn)，電池關(guān)鍵材料、系統(tǒng)集成、裝備、回收利用等體系也在成長。

根據(jù)工信部車型數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年我國動力鋰電池裝車量為367億瓦時，有超過200家電池公司（含電池系統(tǒng)集成公司），到2020年市場需求在1000億瓦時左右，王芳認(rèn)為，以現(xiàn)在的上升速度來看，將來電池產(chǎn)量一定是過剩的，但還有可能出現(xiàn)電池不夠用的情況，這是因?yàn)閮?yōu)質(zhì)產(chǎn)量仍顯不足，所以有能力的大型公司工作重心不應(yīng)只是在擴(kuò)張方面，只有提升優(yōu)質(zhì)產(chǎn)量才能搶奪更大的市場份額。

三元電池與磷酸鐵鋰應(yīng)用比較

2017年，純電動乘用車224款車型，配備三元電池的車型共有199款，占比88．8％，比往年大幅度提升，因?yàn)槌擞密囎非蟾弑饶?、長續(xù)航。商用車受到一定政策影響，純電動客車安全規(guī)范條件中四項(xiàng)要求進(jìn)行熱失控實(shí)驗(yàn)，高比能的三元電池較難通過該實(shí)驗(yàn)，所以2017年客車基本采用磷酸鐵鋰離子電池。

王芳表示，在対市場車型測評中發(fā)現(xiàn)，三元鋰離子電池單體能量密度較高，從136Wh／kg到230Wh／kg不等，平均為183Wh／kg，系統(tǒng)能量密度為115．4Wh／kg，成組率僅為63％，而磷酸鐵鋰單體能量密度平均為143．9Wh／kg，系統(tǒng)能量密度為117Wh／kg，成組率是81．5％。如此反差，一是因?yàn)榕c電池本身的安全性有關(guān)，磷酸鐵鋰離子電池本身的安全性較高，與三元鋰離子電池相比，所要的隔熱、防火、散熱、阻熱措施較少，二是因?yàn)榱姿徼F鋰離子電池多用于純電動客車，客車電池箱多是標(biāo)準(zhǔn)箱，設(shè)計(jì)上要比乘用車的簡單，附加因素比較少。

王芳提到，冷卻方式方面，中汽中心共比較了96款車型的冷卻方式，根據(jù)所比較出的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論不是很準(zhǔn)確。因?yàn)樵谒袡z測的96款車型中只有3款使用了風(fēng)冷，7款使用了液冷。通過數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)，使用風(fēng)冷的動力鋰電池能量密度最高，其次是自然冷，液冷最低，她解釋道：這其實(shí)因?yàn)轱L(fēng)冷數(shù)據(jù)過少，若是相同的電池系統(tǒng)，應(yīng)該是自然冷卻最高，然后是風(fēng)冷，其次是液冷，因?yàn)轱L(fēng)冷和液冷相比自然冷卻，要的額外零部件新增了電池系統(tǒng)重量，并且在使用中要額外消耗電力。

不過整車的安全性有一定提高，目前公司為了達(dá)到指標(biāo)都會盡量少用風(fēng)冷和液冷。今后補(bǔ)貼越來越少，車企對集成系統(tǒng)的重視度也會提高，汽車產(chǎn)品出現(xiàn)安全隱患，車企多會選擇召回，不僅要大量財(cái)力，公司公信力也會受影響，所以安全性是車企研發(fā)的核心和基礎(chǔ)。

最后，王芳建議在技術(shù)層面：

1、安全是第一要素，產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計(jì)當(dāng)中還是要以安全為第一要素，要重視性能與安全的平衡。

2、應(yīng)進(jìn)一步提升動力鋰電池系統(tǒng)集成水平，令其能夠與電動汽車發(fā)展速度匹配起來。

在產(chǎn)業(yè)層面：

1、應(yīng)重視電池生產(chǎn)和使用過程中的一致性。

2、應(yīng)進(jìn)一步提升優(yōu)質(zhì)產(chǎn)量。

3、應(yīng)重視電池的循環(huán)利用和產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。