今年，電動(dòng)汽車的安全問題有點(diǎn)兒多。

根據(jù)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局的數(shù)據(jù)，2018年國(guó)內(nèi)至少發(fā)生40起涉及新能源汽車的火災(zāi)事故，今年4月起，又接二連三發(fā)生電動(dòng)汽車起火冒煙事故，動(dòng)力電池安全性是一個(gè)敏感的話題，又是一個(gè)不能回避的話題。

近日，中國(guó)動(dòng)力電池創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)、中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施充電聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)王子冬在首屆中國(guó)國(guó)際電動(dòng)汽車安全技術(shù)創(chuàng)新大會(huì)上對(duì)電動(dòng)汽車安全性問題進(jìn)行了多維度剖析。他認(rèn)為，動(dòng)力電池在材料上沒有明顯技術(shù)突破前，比能量發(fā)展到一定水平后，就很難再有進(jìn)一步的突破。與此同時(shí)，在安全性方面的負(fù)面影響卻越來越大。在沒有掌握鋰電池起火規(guī)律之前，把控能量密度與安全性和長(zhǎng)壽命的平衡關(guān)系是不能忽視的問題。

中國(guó)動(dòng)力電池創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)、中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施充電聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)王子冬

動(dòng)力電池技術(shù)路線之爭(zhēng)

這個(gè)問題由來已久，這也正是能量密度與安全性的博弈。

王子冬表示，“我們必須承認(rèn)，電池組是一種含高能物質(zhì)的部件，具有危險(xiǎn)性的本質(zhì)，而且，隨著電池比能量和比功率的提高，發(fā)生事故的危險(xiǎn)性將增大?！?/p>

在鋰電池眾多的技術(shù)路線中，磷酸鐵鋰與三元的對(duì)決最為膠著。

磷酸鐵鋰安全性高、壽命長(zhǎng)，但是能量密度不如三元高，但可以通過提高電池容量加以彌補(bǔ)，低溫性能差，主要是在小容量電池上低溫性能低，材料一致性也差。

三元電池能量密度高，一致性好，低溫性能好，但是安全性略差，循環(huán)壽命遠(yuǎn)不如磷酸鐵鋰電池。

“當(dāng)前，在中國(guó)磷酸鐵鋰電池具有最成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，我們對(duì)相關(guān)領(lǐng)域掌握的核心技術(shù)也比較多，而三元電池則以日韓為代表，相對(duì)更成熟一些?！蓖踝佣J(rèn)為，這種技術(shù)路線的對(duì)決，更有一種中國(guó)vs日韓的意味。

如果單從動(dòng)力電池本身的性能來評(píng)價(jià)，他列舉了10個(gè)維度：1．電池組的安全性、2．電池組的能量密度（而非單體）、3．電池組的循環(huán)壽命、4．電池組的成本、5．充電倍率、6．電池單體一致性、7．低溫性能、8．成組利用率、9．回收再利用的方便性、10．正負(fù)極材料可回收修復(fù)再利用。

作為一種能夠引領(lǐng)潮流的技術(shù)路線，在以上任何一個(gè)方面都不能有太過鮮明的缺點(diǎn)，需要做到各方面的均衡才是一種具有可行性的路線，而不是某一個(gè)單一性能指標(biāo)高，比如說能量密度。

因此從以上10個(gè)方面分析對(duì)比，在這場(chǎng)對(duì)決中，三元和磷酸鐵鋰慘烈廝殺，痛苦角逐，互有勝負(fù)，也有平手，在這10場(chǎng)對(duì)決后，王子冬個(gè)人裁判，給出一個(gè)簡(jiǎn)單的最終結(jié)論：在乎安全性、能量密度要求不是很高的場(chǎng)合，首選磷酸鐵鋰電池。

動(dòng)力電池的天花板在哪里？

在王子冬看來，對(duì)提高動(dòng)力電池能量密度需要有清醒的認(rèn)識(shí)：能夠產(chǎn)業(yè)化的電動(dòng)車用動(dòng)力電池的性能提高，不僅僅是正負(fù)極材料性能上需要有幅度改進(jìn)，同時(shí)在許多方面都需要有比較大的突破，才有可能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池真正意義上的提高。

那么從產(chǎn)業(yè)化動(dòng)力電池的定義來說，國(guó)家提出的目標(biāo)是：到2020年實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車充電一次可以跑400km，單體電池比能量達(dá)到：300Wh／kg（350）、600Wh／L（700）、0．6元／Wh，電池系統(tǒng)達(dá)到：220Wh／kg（260）、300Wh／L（380）、1．0元／Wh，循環(huán)壽命1500次（80％DOD）。

王子冬表示，從指標(biāo)數(shù)據(jù)上看，要想實(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)難度還是比較大的。

目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)產(chǎn)品概況是：磷酸鐵鋰方面，規(guī)?；a(chǎn)的能量型磷酸鐵鋰動(dòng)力電池能量密度大致在140－180Wh／kg之間。三原材料方面，規(guī)?；a(chǎn)的用于純電驅(qū)動(dòng)的三元正極鋰離子動(dòng)力電池能量密度大致在180－260Wh／kg之間。

從技術(shù)角度推論，如果電池組比能量要達(dá)到260Wh／kg，按照10KWh／kg／100km的能耗計(jì)算，形勢(shì)400km的電動(dòng)車40KWh電池組電芯重量不能超過99．5kg，電池組的總重量不能超過153kg，軟包裝電芯的比能量需要超過402Wh／kg，難度可想而知。

由此可以推出，比能量達(dá)到350Wh／kg的電池（如果能做出來的話），需要做成大容量（80Ah以上）的鋁合金硬殼動(dòng)力電池，這樣可以節(jié)省模塊化后占掉的重量，40KWh電芯總重量要控制在114．3kg以內(nèi)，只能占電池組重量比74．7％，其余的鋁合金箱體（25kg）、熱管理系統(tǒng)（2kg）、連接件和固定件（11．7kg）等的總重量不能超過38．7kg，站電池組的重量比25．3％，電池組總重量才能不超過153kg，電池組的比能量才可以達(dá)到262Wh／kg。

“為什么大家一提到高能量密度就想到軟包裝電池？從車輛工程的角度是看動(dòng)力電池系統(tǒng)的能量密度，而非單體電池的能量密度。從單體電池到模塊，再到系統(tǒng)集成，中間環(huán)節(jié)比較多，電池之間的連接件、模塊之間的連接電纜、箱體、固定架、支撐架、導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)等等，這些都會(huì)增加許多重量”，王子冬提出，需要在系統(tǒng)能量密度、可靠性及安全性方面做優(yōu)化。