動(dòng)力電池能量密度的三個(gè)矛盾關(guān)系

    近年來(lái)，在政策的助推下新能源汽車(chē)發(fā)展迅速。有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2016年有望實(shí)現(xiàn)70萬(wàn)輛的產(chǎn)銷(xiāo)目標(biāo)，然而，從11月的數(shù)據(jù)來(lái)看，實(shí)現(xiàn)的可能性比較小。其緣由同騙補(bǔ)核查，電池體系之爭(zhēng)，電池推薦目錄，整車(chē)目錄重新申請(qǐng)，新能源車(chē)補(bǔ)貼政策修訂等一系列事件息息相關(guān)。其實(shí)辯證地理解這種變化對(duì)行業(yè)發(fā)展是良性的，整體來(lái)看有利于整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。

    在動(dòng)力電池方向，最近影響比較大的兩個(gè)事情是8GWh的產(chǎn)能要求和新能源車(chē)按能量密度(115 Wh/kg為分水嶺)補(bǔ)貼的“傳說(shuō)”，以至于大家交流技術(shù)，見(jiàn)面就談能量密度，就談產(chǎn)能計(jì)劃，做磷酸鐵鋰材料和電池的人很是“不滿”，為什么“受傷的輪到了我”。

    拋開(kāi)路線，能量密度的提升是方向和目標(biāo)，畢竟2020年300Wh/kg的指標(biāo)已經(jīng)在紙面上(個(gè)人認(rèn)為350 Wh/kg的目標(biāo)是過(guò)激行為，產(chǎn)業(yè)化真的不是單單靠努力能實(shí)現(xiàn)的)。但在唯“能量密度論”的論調(diào)下，需要辯證地辨析以下三個(gè)矛盾關(guān)系：

    1.能量密度與安全問(wèn)題的辯證關(guān)系

    這里簡(jiǎn)單的繪制一個(gè)Rogen plot，從中可以看出電池的能量密度是由正極材料決定的，而這些材料電池廠都能拿到樣品或產(chǎn)品，所以單從能量密度上說(shuō)大家都能做到，無(wú)所謂誰(shuí)高誰(shuí)低，只能說(shuō)誰(shuí)“膽子更大”。安全性問(wèn)題在這里的權(quán)重是多少？是否真的是第一位的。

    這個(gè)命題似乎與年初的“三元-LFP路線之爭(zhēng)”遙相呼應(yīng)，年初否定之，年末力捧之，三元電池的“遭遇”可謂跌宕。但從技術(shù)的角度確實(shí)是有一個(gè)很大的啟示：能量密度的提高是基于安全問(wèn)題為前提的，不然重新可以把你打回“冷宮”。

    所以，單說(shuō)能量密度沒(méi)什么實(shí)際意義，沒(méi)有若干前提，這個(gè)不是什么新東西。不然我們?nèi)菀滓估勺源螅�瞬間自己可以滅敵無(wú)數(shù)，有君臨天下的錯(cuò)覺(jué)。

    2.能量、壽命與充電倍率的辯證關(guān)系

    從Rogen plot中明確看出，高能量是以犧牲功率為前提的。在目前很多乘用車(chē)在宣傳快充(基本在2C)的背景下，能量密度和壽命需要做很多的優(yōu)化和犧牲。下圖是某款18650電池在不同充電倍率下的壽命圖，很明顯的看出其根本無(wú)法支撐1C的充電倍率，這也就很難講所謂的快充性能了。

    個(gè)人認(rèn)為高比能量密度電池的應(yīng)用是針對(duì)某些特定“客戶”：對(duì)充電時(shí)間不敏感，長(zhǎng)續(xù)航里程更為迫切的領(lǐng)域。

    而在快充領(lǐng)域，能量密度勢(shì)必需要做些妥協(xié)和讓步，做到能量、壽命和功率的三者平衡。這其實(shí)是能夠區(qū)分出真正技術(shù)能力的一個(gè)分支。

    3.樣品與產(chǎn)品一致性的辯證關(guān)系

    可以肯定的說(shuō)目前國(guó)內(nèi)在高能量密度(>200 Wh/kg)電池，基本都處于樣品和試產(chǎn)階段，真正量產(chǎn)的鳳毛麟角。之所以這么說(shuō)是因?yàn)槟瓿跞怂�共知的政策�?dǎo)向，致使很多三元電池企業(yè)偃旗息鼓了一段時(shí)間，而一個(gè)電池產(chǎn)品從研發(fā)到穩(wěn)定量產(chǎn)至少需要一年時(shí)間，基于此才有這貿(mào)然結(jié)論。

    而高比能量的三元電池的一致性從設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)應(yīng)該更好控制，從部分工序工藝控制來(lái)說(shuō)也是這個(gè)道理，但是從溫度、濕度的敏感性上，其要求更高，2-3度的溫差可以導(dǎo)致容量有明顯的差異，這就對(duì)產(chǎn)品的一致性提出了很大的挑戰(zhàn)。而這沒(méi)有幾千只的電池樣本數(shù)據(jù)是不大可能顯現(xiàn)的。

    所以單獨(dú)的談能量密度意義不大，容易劍走偏鋒。高能量密度電池一定是基于安全可靠，壽命可期，產(chǎn)品一致性有益為前提的。<