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  如果不是工信部的突然叫停,在电动车和电池行业之外,很少有人知道“三元锂电池”是什么。事实上,在行业内,三元锂电池和磷酸铁锂之间的争议早已存在,只是1月底,工信部毫无征兆地出手让很多人大感意外。在上个月底的“三元材料电池安全性之辩”沙龙上,多位电池行业专家认为,单纯认定三元锂电池不安全是不科学的。

  >>事件

  工信部叫停三元锂电池

  1月24日,在2016中国电动汽车百人会“动力电池的发展与突破”主题峰会上,工信部装备工业司司长张相木的一番话,对于一些电池企业来说,无疑是一个晴天霹雳。张相木表示,出于对动力电池安全问题的考虑,目前暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。

  张相木表示,国家鼓励多种技术路线共同发展。锂离子电池包括磷酸铁锂、三元锂、碳酸锂、镍酸锂等多种类型,尽管三元锂电池能量高,循环性能好,是未来锂电池一个重要的发展方向,但是由于我国三元材料研发起步晚,用于客车的安全性开发和验证还不够。目前国家正在考虑进一步提高新能源汽车产品安全技术门槛,组织开展对三元锂电池客车等车型在现行安全标准体系下的风险评估。在评估完成前,暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。

  “我也是看到新闻才知道这个消息的。”国内一家大规模电池企业负责人对记者说,据该负责人介绍,至今工信部相关部门对此也没有下任何正式文件,只是有一个口头的宣布,但是在今年1月14日的工信部新一期新车目录上,确实已经没有装配三元材料电池的客车产品。虽然只是一个“暂停”,但是失去了政府补贴,让原本在新能源汽车行业备受关注的三元锂电池一下子处于尴尬的位置。

  有业内人士介绍,此次工信部也并不是完全叫停了三元锂电池,而是使用三元锂电池的客用车,也就是俗称的大巴车,而货用车、家用轿车等车型并没有受到影响。“如果从安全的角度讲,客车人多门少,发生意外造成乘客伤亡的可能性更大,而乘用车人少门多,安全系数更高。工信部可能是出于这个角度考虑的。”该人士称。

  >>背景

  锂电池之争由来已久

  三元锂电池全称“三元聚合物锂电池”,指正极材料使用镍钴锰酸锂三元正极材料的锂电池。被广泛采用在新能源汽车上的,正是三元锂电池和另外一种磷酸铁锂电池。

  事实上,这两种电池究竟哪种更加适合新能源汽车,多年来一直是业内争议的话题。据公开资料显示,相比三元锂电池,磷酸铁锂电池的体积更大、成本更高、能量密度偏低,这意味着采用这种电池的新能源汽车成本会更高,续航里程也更短。

  之前,我国新能源汽车生产普遍使用磷酸铁锂电池,但是以特斯拉为代表的国外新能源汽车让三元锂电池在市场上越来越受重视,国内很多新能源汽车企业也开始推出使用三元锂电池的车型。有行业研究机构预测,2016年被认为是三元锂电池高速发展重要的一年,三元锂电池市场占比将达50%。

  三元锂电池存在争议的一点是材质的稳定性不如磷酸铁锂电池。三元锂材料会在200℃左右发生分解,并且三元锂材料的化学反应更加剧烈。而磷酸铁锂会在700-800℃时发生分解,不会像三元锂材料一样释放氧分子,燃烧没那么剧烈。因此,关于三元锂电池自燃风险更高的担心一直存在。

  正是因为安全上的原因,工信部暂停了对三元锂电池的补贴。也有业内人士分析,除了安全方面的考虑,工信部此举也有可能针对新能源汽车行业中存在的“骗补”行为。

  >>观点

  材料特性不等于电池不安全

  三元锂电池到底安不安全?这个问题不仅主管部门在关注,新能源汽车行业乃至普通消费者都很上心。2月26日,在“三元材料电池安全性之辩”沙龙上,来自动力电池行业、整车行业、科研领域的专家们集中对三元锂电池的安全性问题发表了观点。

  俄罗斯圣彼得堡国立技术大学功能材料与新能源技术研究院王庆生博士表示,三元材料和磷酸铁锂等材料都各有利弊,光拿材料说安全性太片面,材料在不同环境、结构、体积、生产工艺等条件下有不同的应用结果,这是一个很大体系的系统工程。“材料安全不安全不是从本身的物理指标判断,使用过程中怎么样控制好和使用好是最重要的。”王庆生指出,研究电池的安全性是从热出发的,如果把电池本身设计产热非常低,散热又非常好,不论什么体积,用的什么材料,其实都是安全的。

  中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙则表示,就材料本身而言,三元材料和磷酸铁锂材料发热失控的时候,热分解的温度会有差异。

  不过,这些可以在生产工艺方面控制,尽可能在没有达到热分解温度的时候就中断,是可以控制事故的。“材料本身存在一些特性,需要靠后期的制造、应用方面采取多种的保护措施,使三元材料电池更安全。”

  比克电池研发中心副高级工程师宋华杰则认为,业内争论安全问题,不应该在三元材料上,而是品质方面的管控。电池起火主要是里面的热量积聚在一起没有办法扩散出去,只要想办法尽快地把热量释放出去,也可以做到很安全。

  >>探访

  先进技术可提高电池安全性

  位于西安的三星环新是全国乃至全世界技术最新的三元锂电池制造工厂,记者日前在这里实地探访了三元锂电池的生产过程。记者了解到,为了提高产品的安全性,三星从材料阶段使用具有较强耐热性的材料,使用当电池内压力增大时自动排放气体的装置、防止电池内部电流高于正常范围的装置。另外,还使用电池过度充电时强制切断电流的回路来提高安全性。对于模块和电池包,设计并使用可以防止冲击与着火扩散的耐热材料以及高强度材料,电池单元之间使用可以阻热的装置,并且应用了可以实时监测电池单元状态的技术。

  另外,据了解,三星环新内部的环境安全测试项目有15项,包括压缩、贯穿、冲击、震动、过充电、短路、高温、热冲击、惯性、跌落等,对于电动汽车行驶中可能会发生的多种状况下电池的安全性,都进行了测试。今年年初,三星环新在厦门市产品质量监督检验院的监督下,进行了电池的安全性评估,跌落、贯穿、火烧等7个项目全部一次性通过。

  不过记者也从电池行业内了解到,因为三元锂电池在被叫停前受关注度很高,很多企业都投身其中,其中不乏一些投入较低、生产技术环节落后的产线,这也使得国内的三元锂电池产品在质量和安全性上参差不齐。“笼统说三元锂电池不安全是不科学的,但统一开绿灯,说所有的三元锂电池产品都是没问题的,也肯定是不对的。”有电池企业负责人这样告诉记者。

  据记者了解,每年的年初,因为汽车企业都要等待监管部门的补贴政策出台后再决定生产情况,因此这段时间一般都是行业淡季。但是对于国内的电池企业来说,还是希望能够尽早让这一问题得到解决。

  >>建议

  需对产品本身建立标准

  虽然只是一个没有正式文件下发的“暂停”,但对于国内的新能源汽车行业来说,这次的叫停事件,是一个影响未来技术路线和发展方向的大事。未来还要不要发展三元锂电池?是不是都要转型去做磷酸铁锂电池?新能源的产业链都在观望着事件的进展。记者了解到,在工信部表态后,有几十家电池厂商的负责人准备“联名上书”,表达自己的观点。

  一位不愿意透露姓名的电池企业负责人对记者说,“材料安全性不等于电池安全性,从事这一行的人都懂这个道理。因为使用某种材料而对一类产品一刀切,这种做法是不可取的。还是要从电池产品本身的安全来制定标准,不管是什么材料的电池,只要成品符合安全要求,就要放行。”他表示,因为三元锂电池产品在市场上良莠不齐,所以更需要对产品本身建立标准,好的产品留下来,不合格的彻底淘汰出去。

  另外一位电池行业内人士则表示,电池产品不仅需要安全标准,而且这种标准应该做得更细化,为产品划定不同等级,享有不同的待遇。“只要是及格,60分和99分没有区别,这并不合理。”

  多位接受记者采访的电池领域人士都认同一点,那就是国家相关部门出于安全考虑,这本身是一种科学负责的态度。但是这种调查应该越快进行越好,拖得太久会让全行业变得很困难。不过,其中有人告诉记者,尽管事情已经发生了一个多月,但到现在也没有接到调查的通知。

  “电动汽车发展初期有担心很正常,希望通过这次事情有一个科学的决策程序或工程验证方法。”从事新能源汽车研发的伯坦科技创始人聂亮认为,目前暂停三元材料电池在客车领域的应用,不仅耽误发展时机,也会吓跑很多原来准备进入这个行业的投资,而这有可能造成中国与国际优秀厂商的差距越来越大。

  京华时报记者古晓宇


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