新能源汽車鋰電池技術演變（二）

1.現實情況

如果能夠解決安 全缺陷的問題，三元鋰電池應該是比較理想的選擇。但實際情況是，2016年之前，我國動力電池市場中，磷酸鐵鋰電池占據了絕大部分市場份額，并且在逐年增加。以2015年11月數據為例，磷酸鐵鋰電池的電動大巴裝機量占比達到64.9%，三元鋰電池裝機量為27.6%；到了2016年上半年，磷酸鐵鋰電池出貨量達4.9GWh，占比上升為74%，而三元電池出貨量1.53GWh，占比僅為23%。主要原因是，政府和市場對三元鋰電池的安 全問題比較謹慎，限制了其應用。

2016年初，在中國電動車百人會上，工業和信息化部裝備司司長張相木說：「工信部將組織開展對三元鋰電池的風險評估，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。」這也意味著，三元電池暫時被禁用在客車上。后來，工信部解釋，禁止三元電池在客車中的使用，主要是考慮到，相較于乘用車，客車發生安 全隱患后，因為車門少，人數多，更不容易逃離，造成重大事故和重大損失的可能性較高。

2.三元鋰電池應用的可能性

那么，三元電池的安 全問題能夠解決嗎？如果從根本上無法解決，這種技術就永遠不可能稱為主流，而如有技術上的可能性，那么更加安 全的三元電池遲早是市場未來的方向。

回答這個問題，我們首先得說一下，三元電池不安 全的原因。

三元鋰電池存在安 全隱患，只是因為三元鋰材料和磷酸鐵鋰材料特性的差異。三元鋰材料更容易熱解，而熱解是需要一定條件的，比如溫度、電流、電壓、電解液分解等等。而鋰電池由于自身特性，一般都必須要有電池管理系統（Battery Management System），其主要功能包括過充保護（OVP）、過放保護（UVP）、過溫保護（OTP）、過流保護（OCP）等功能，一旦發生意外，能夠立刻切斷電流。

所以，單純認為三元鋰電池不安 全，是不太合適的。三元材料容易熱解，但不代表三元鋰電池就一定不安 全；磷酸鐵鋰材料不易熱解，但不代表磷酸鐵鋰電池就是安 全的。*終決定安 全性的，是整個動力電池系統。如果電池熱解了，先得問問電池管理系統（BMS）是不是合格的。換句話說，性能良好的三元電池，其安 全性是可以通過改進電池管理系統來解決的。

另一方面，從實際發生的電池事故來看，也可以得到驗證。純電動客車已經發生的自燃事故中，有使用三元鋰電池的，也有使用磷酸鐵鋰電池的。

3.解決安 全問題的可行性

解決三元鋰電池安 全問題的途徑有很多，也很復雜。出于篇幅和時間的考慮，本文不再贅述。后續有時間會再單獨梳理講解。這里，先講一下實踐中的情況：三元鋰電池的安 全問題已經通過技術改良的手段正得到解決，并且在不斷完善。

以比克18650電池產品為例，在單體電芯工藝上，比克選擇在正負極分別配置保護添加劑和反應性添加劑，阻止電解液分解導致的安 全問題。同時添加陶瓷隔膜和負極陶瓷涂層等安 全防護手段，從根源控制事故的產生。此外，比克小型圓柱18650電池成組模式，每顆電池之間都保持足夠的安 全距離，確保單顆電池的事故不會對其他電池造成影響。

也正是因為安 全問題逐步得到解決，三元鋰電池僅僅在時隔1年后，就被政府解禁。

2016年底，工信部召開了關于進一步做好新能源汽車推廣應用安 全監管工作的宣貫會,會議指出，自2017年1月1日起,電動客車安 全 國 家標準出臺前,新能源客車暫按《電動客車安 全技術條件》的要求執行。在《電動客車安 全技術條件》中，對可充電儲能系統有“蓄電池單元熱失控試驗”和“可充電儲能系統熱失控擴展試驗”等測試要求。同時，新申請《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》的使用三元電池的客車,應同時補交第三方檢測報告。這一條款表明，在通過熱失控試驗和熱失控擴展試驗測試的前提下，三元鋰電池客車可申請推薦目錄，標志著三元電池在客車上的應用自2017年1月1日起解禁。

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