三元鋰電池被叫停 專家：單純認定其不安全并不科學
時間:2016-03-08 08:34來源:京華時報 作者:西顧
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事實上，在行業內，三元鋰電池和磷酸鐵鋰之間的爭議早已存在，只是1月底，工信部毫無征兆地出手讓很多人大感意外。
如果不是工信部的突然叫停，在電動車和電池行業之外，很少有人知道“三元鋰電池”是什么。事實上，在行業內，三元鋰電池和磷酸鐵鋰之間的爭議早已存在，只是1月底，工信部毫無征兆地出手讓很多人大感意外。在上個月底的“三元材料電池安全性之辯”沙龍上，多位電池行業專家認為，單純認定三元鋰電池不安全是不科學的。
事件 工信部叫停三元鋰電池
1月24日，在2016中國電動汽車百人會“動力電池的發展與突破”主題峰會上，工信部裝備工業司司長張相木的一番話，對于一些電池企業來說，無疑是一個晴天霹靂。張相木表示，出于對動力電池安全問題的考慮，目前暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄。
張相木表示，國家鼓勵多種技術路線共同發展。鋰離子電池包括磷酸鐵鋰、三元鋰、碳酸鋰、鎳酸鋰等多種類型，盡管三元鋰電池能量高，循環性能好，是未來鋰電池一個重要的發展方向，但是由于我國三元材料研發起步晚，用于客車的安全性開發和驗證還不夠。目前國家正在考慮進一步提高新能源汽車產品安全技術門檻，組織開展對三元鋰電池客車等車型在現行安全標準體系下的風險評估。在評估完成前，暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄。
“我也是看到新聞才知道這個消息的。”國內一家大規模電池企業負責人對記者說，據該負責人介紹，至今工信部相關部門對此也沒有下任何正式文件，只是有一個口頭的宣布，但是在今年1月14日的工信部新一期新車目錄上，確實已經沒有裝配三元材料電池的客車產品。雖然只是一個“暫停”，但是失去了政府補貼，讓原本在新能源汽車行業備受關注的三元鋰電池一下子處于尷尬的位置。
有業內人士介紹，此次工信部也并不是完全叫停了三元鋰電池，而是使用三元鋰電池的客用車，也就是俗稱的大巴車，而貨用車、家用轎車等車型并沒有受到影響。“如果從安全的角度講，客車人多門少，發生意外造成乘客傷亡的可能性更大，而乘用車人少門多，安全系數更高。工信部可能是出于這個角度考慮的。”該人士稱。
背景 鋰電池之爭由來已久
三元鋰電池全稱“三元聚合物鋰電池”，指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的鋰電池。被廣泛采用在新能源汽車上的，正是三元鋰電池和另外一種磷酸鐵鋰電池。
事實上，這兩種電池究竟哪種更加適合新能源汽車，多年來一直是業內爭議的話題。據公開資料顯示，相比三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池的體積更大、成本更高、能量密度偏低，這意味著采用這種電池的新能源汽車成本會更高，續航里程也更短。
之前，我國新能源汽車生產普遍使用磷酸鐵鋰電池，但是以特斯拉為代表的國外新能源汽車讓三元鋰電池在市場上越來越受重視，國內很多新能源汽車企業也開始推出使用三元鋰電池的車型。有行業研究機構預測，2016年被認為是三元鋰電池高速發展重要的一年，三元鋰電池市場占比將達50%。
三元鋰電池存在爭議的一點是材質的穩定性不如磷酸鐵鋰電池。三元鋰材料會在200℃左右發生分解，并且三元鋰材料的化學反應更加劇烈。而磷酸鐵鋰會在700-800℃時發生分解，不會像三元鋰材料一樣釋放氧分子，燃燒沒那么劇烈。因此，關于三元鋰電池自燃風險更高的擔心一直存在。
正是因為安全上的原因，工信部暫停了對三元鋰電池的補貼。也有業內人士分析，除了安全方面的考慮，工信部此舉也有可能針對新能源汽車行業中存在的“騙補”行為。
觀點 材料特性不等于電池不安全
三元鋰電池到底安不安全？這個問題不僅主管部門在關注，新能源汽車行業乃至普通消費者都很上心。2月26日，在“三元材料電池安全性之辯”沙龍上，來自動力電池行業、整車行業、科研領域的專家們集中對三元鋰電池的安全性問題發表了觀點。
俄羅斯圣彼得堡國立技術大學功能材料與新能源技術研究院王慶生博士表示，三元材料和磷酸鐵鋰等材料都各有利弊，光拿材料說安全性太片面，材料在不同環境、結構、體積、生產工藝等條件下有不同的應用結果，這是一個很大體系的系統工程。“材料安全不安全不是從本身的物理指標判斷，使用過程中怎么樣控制好和使用好是最重要的。”王慶生指出，研究電池的安全性是從熱出發的，如果把電池本身設計產熱非常低，散熱又非常好，不論什么體積，用的什么材料，其實都是安全的。
中國化學與物理電源行業協會秘書長劉彥龍則表示，就材料本身而言，三元材料和磷酸鐵鋰材料發熱失控的時候，熱分解的溫度會有差異。
不過，這些可以在生產工藝方面控制，盡可能在沒有達到熱分解溫度的時候就中斷，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、應用方面采取多種的保護措施，使三元材料電池更安全。”
比克電池研發中心副高級工程師宋華杰則認為，業內爭論安全問題，不應該在三元材料上，而是品質方面的管控。電池起火主要是里面的熱量積聚在一起沒有辦法擴散出去，只要想辦法盡快地把熱量釋放出去，也可以做到很安全。
探訪 先進技術可提高電池安全性
位于西安的三星環新是全國乃至全世界技術最新的三元鋰電池制造工廠，記者日前在這里實地探訪了三元鋰電池的生產過程。記者了解到，為了提高產品的安全性，三星從材料階段使用具有較強耐熱性的材料，使用當電池內壓力增大時自動排放氣體的裝置、防止電池內部電流高于正常范圍的裝置。另外，還使用電池過度充電時強制切斷電流的回路來提高安全性。對于模塊和電池包，設計并使用可以防止沖擊與著火擴散的耐熱材料以及高強度材料，電池單元之間使用可以阻熱的裝置，并且應用了可以實時監測電池單元狀態的技術。
另外，據了解，三星環新內部的環境安全測試項目有15項，包括壓縮、貫穿、沖擊、震動、過充電、短路、高溫、熱沖擊、慣性、跌落等，對于電動汽車行駛中可能會發生的多種狀況下電池的安全性，都進行了測試。今年年初，三星環新在廈門市產品質量監督檢驗院的監督下，進行了電池的安全性評估，跌落、貫穿、火燒等7個項目全部一次性通過。
不過記者也從電池行業內了解到，因為三元鋰電池在被叫停前受關注度很高，很多企業都投身其中，其中不乏一些投入較低、生產技術環節落后的產線，這也使得國內的三元鋰電池產品在質量和安全性上參差不齊。“籠統說三元鋰電池不安全是不科學的，但統一開綠燈，說所有的三元鋰電池產品都是沒問題的，也肯定是不對的。”有電池企業負責人這樣告訴記者。
據記者了解，每年的年初，因為汽車企業都要等待監管部門的補貼政策出臺后再決定生產情況，因此這段時間一般都是行業淡季。但是對于國內的電池企業來說，還是希望能夠盡早讓這一問題得到解決。
建議 需對產品本身建立標準
雖然只是一個沒有正式文件下發的“暫停”，但對于國內的新能源汽車行業來說，這次的叫停事件，是一個影響未來技術路線和發展方向的大事。未來還要不要發展三元鋰電池？是不是都要轉型去做磷酸鐵鋰電池？新能源的產業鏈都在觀望著事件的進展。記者了解到，在工信部表態后，有幾十家電池廠商的負責人準備“聯名上書”，表達自己的觀點。
一位不愿意透露姓名的電池企業負責人對記者說，“材料安全性不等于電池安全性，從事這一行的人都懂這個道理。因為使用某種材料而對一類產品一刀切，這種做法是不可取的。還是要從電池產品本身的安全來制定標準，不管是什么材料的電池，只要成品符合安全要求，就要放行。”他表示，因為三元鋰電池產品在市場上良莠不齊，所以更需要對產品本身建立標準，好的產品留下來，不合格的徹底淘汰出去。
另外一位電池行業內人士則表示，電池產品不僅需要安全標準，而且這種標準應該做得更細化，為產品劃定不同等級，享有不同的待遇。“只要是及格，60分和99分沒有區別，這并不合理。”
多位接受記者采訪的電池領域人士都認同一點，那就是國家相關部門出于安全考慮，這本身是一種科學負責的態度。但是這種調查應該越快進行越好，拖得太久會讓全行業變得很困難。不過，其中有人告訴記者，盡管事情已經發生了一個多月，但到現在也沒有接到調查的通知。
“電動汽車發展初期有擔心很正常，希望通過這次事情有一個科學的決策程序或工程驗證方法。”從事新能源汽車研發的伯坦科技創始人聶亮認為，目前暫停三元材料電池在客車領域的應用，不僅耽誤發展時機，也會嚇跑很多原來準備進入這個行業的投資，而這有可能造成中國與國際優秀廠商的差距越來越大。
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