鉅大鋰電 | 點擊量：0次 | 2020年03月06日
是時候揭開這屬于NEV的電池之殤了
工作在媒體行業(yè)，每一天要面對的信息都是全新的，但兩周前馬斯克在推特上的回復(fù)至今還讓我記憶猶新。高舉“被雙標”的橫幅，特斯拉的喊冤讓人氣憤，但也不無道理。氣憤在于作為一個公司家，馬斯克更應(yīng)該把關(guān)注放在事件本身。而不無道理，則是說燃油車的自燃概率目前為止確實遠高于純電動汽車，這也是個鐵證如山的事實。
百余年的發(fā)展后，汽車自燃并不是一個該讓人少見多怪的現(xiàn)象，但關(guān)于電動汽車，人們的反應(yīng)卻讓它看上去是一個“未知”的領(lǐng)域，這種“未知”取決于我們對電動汽車的認知太少，也源于我們對電動汽車的期待過高。所以不如借著這個由頭，往下多看幾眼。
電池爆燃，問責(zé)的同時我們要關(guān)注4·21事件中的一些特殊性。
關(guān)于電池爆燃原因的分析有很多，但在判斷和分析4·21事件的過程中，由于車輛是靜置自燃，那么一個尤其要關(guān)注的點就是當(dāng)事車輛的老化程度，這也是屬于電動汽車行業(yè)的“未知”領(lǐng)域。車前懸掛的藍色牌照意味著這臺車的使用年頭不短了，風(fēng)吹日曬、外力沖擊、涉水泡水，這些使用過程中的常見經(jīng)歷，是電池包要面對的外在問題，但正所謂“日防夜防，家賊難防”，多年的快速充放電過程中，原自電芯內(nèi)部的老化也同樣值得被關(guān)注。
特斯拉一直以來引以為傲的能量密度，源自松下供應(yīng)的NCA鎳鈷鋁三元鋰離子電池，高鎳配比讓其續(xù)航里程成為了業(yè)界標桿，但這也是一把雙刃劍。高鎳意味著高能量密度，同時也意味著電池正極材料熱穩(wěn)定性的下降，更容易發(fā)生熱失控。而除此之外，在快速充放電的過程中，鋰枝晶的生成則是電芯老化進程中更為棘手的問題。
從原理上講，放電的過程中鋰片會溶解成鋰離子，充電過程中鋰離子又會還原成金屬鋰，在這個還原的過程中由于熱力學(xué)的原因，會導(dǎo)致鋰在還原的過程中有枝晶狀的鋰產(chǎn)生，隨著鋰枝晶的不斷生長，最終會發(fā)生兩種情況，其一是刺穿隔膜導(dǎo)致電池短路（引發(fā)熱失控的重要原因之一），其二鋰枝晶會從鋰片上脫落，造成電池容量的損失。目前相關(guān)于高鎳材料配比帶來的熱穩(wěn)定性問題，關(guān)于整個動力鋰電池行業(yè)來講，如何抑制鋰枝晶是一個更難攻破的難題。
提高能量密度，成為了電動汽車的阿克琉斯之踵，它意味著續(xù)航、意味著效率，但安全性卻與之互為反比。
隨著國家對電動汽車性能考核標準的逐步提升，如何提升能量密度已經(jīng)成為了整個行業(yè)要面對的最大問題。未來新一批投放市場的電動汽車，大部分都將采用NCM811（鎳鈷錳比例為8：1：1）的新一代三元鋰離子電池，國內(nèi)動力鋰電池巨頭寧德時代目前也實現(xiàn)了該種電池的量產(chǎn)。
然而與之相對則是安全性的考驗，盡管配方與特斯拉有所不同，但從333到523到622再到811，高鎳帶來的熱穩(wěn)定性問題始終不能忽視，從全球范圍內(nèi)頻發(fā)的電動汽車爆燃事件來看，單靠現(xiàn)有的熱管理系統(tǒng)和PACK設(shè)計也難以從長期角度確保萬無一失。而穩(wěn)定性較高的磷酸鐵鋰離子電池，又無法滿足電動汽車發(fā)展過程中對高能量密度的需求。因此關(guān)于電動汽車來講，電芯的發(fā)展和進化已經(jīng)成為了這一時刻下整個行業(yè)的瓶頸所在。
技術(shù)瓶頸只是其一，三元鋰離子動力鋰電池的內(nèi)憂外患遠不止于此。
假如說技術(shù)上的瓶頸尚有望通過行業(yè)自驅(qū)力來逐步解決，那么從長期的原材料供應(yīng)角度，無論是以松下為代表的NCA，還是LGGram、寧德時代為代表的NCM，字母之間的這個C，也就是稀有金屬鈷，都更加耐人尋味。金屬鈷在世界的儲量很少，且分布極不均衡，我國的鈷進口占比達到了95%，在所有金屬鈷的產(chǎn)地中，非洲剛果（金）的鈷資源最為豐富，然而當(dāng)?shù)貐s常年經(jīng)受戰(zhàn)亂洗禮，這顯然為三元鋰離子電池的發(fā)展蒙上了一層陰影。畢竟在現(xiàn)有的配方結(jié)構(gòu)中，由于鈷自身緊密的分子結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性作用短時間內(nèi)還無法替代。
另一方面來自燃料鋰電池的競爭壓力也在不斷新增，以日韓兩國為代表大力開發(fā)的氫燃料鋰電池汽車，早已經(jīng)在各自土地上生根發(fā)芽，我國對氫燃料鋰電池的研發(fā)力度也在不斷加大，與此同時其它種類的燃料鋰電池也在伺機而動。
作為NEV技術(shù)的風(fēng)向標，本賽季FomulaE更換電池供應(yīng)商的舉動引起了不少人的關(guān)注，邁凱倫所供應(yīng)的電池在比賽中達成了幾乎兩倍于此前威廉姆斯電池的能量密度，這也讓國外學(xué)者對此作出了猜想，一些人認為邁凱倫使用了以NCM811為基礎(chǔ)但性能更好的電芯，另一些人則大膽的認為邁凱倫引入了更具突破性的材料——鋁。鋁空氣電池雖然不具備循環(huán)使用的能力，但其單位能量密度和成本優(yōu)勢卻是三元鋰離子電池?zé)o法追趕的，100千克的鋁電池可以供應(yīng)3000公里的續(xù)航里程。假如說鋁是電動方程式新電池中的那個未知金屬，那么它可能是這項運動帶給汽車市場的最大禮物。
回到現(xiàn)狀，從市場角度出發(fā)現(xiàn)在最大的擔(dān)憂是，電動汽車的爆燃事件是否還會繼續(xù)，是否能得到控制，此外隨著NCM811的逐步投放市場，擁有了高能量密度的新一代電動汽車，其安全性又能否經(jīng)得起時間的考驗，這真的是一個要各方嚴肅對待的問題，畢竟從4·21事件的監(jiān)控視頻來看，從冒煙到爆燃的過程只有兩秒，靠我這副小短腿兒是真的跑不出去啊……
