动力电池路线之争何时休？技术创新才是王道（一）

2016年新年伊始，一场关于电动汽车用动力锂离子电池技术路线之争就在行业内沸沸扬扬，一时间舆论大哗。事情的导火索源自于相关部门向工业和信息化部递交了“关于暂缓在电动商用车上使用三元材料动力锂离子电池建议的函”，而作为新能源汽车主管部门，工业和信息化部装备工业司张相木司长随后表示“组织开展对三元锂电池客车等车型在现行安全标准体系下的风险评估。在评估完成前，暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。”消息一出就在业内引发广泛争议，此前已经减弱的锂离子动力电池路线之争再次抬头，业内人士也众说纷纭。



锂离子动力电池路线之争再起波澜

从锂离子电池问世到现在，关于正极材料的路线之争实际上从未消停过。锂离子电池主要结构包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等，对其性能影响最大的就是正极材料。锂离子电池产业化之初，正极材料主要采用钴酸锂（LCO），但随着锰酸锂（LiMn2O4（LMO1））、富锂锰酸锂（LiMnO2（LMO2））、镍钴锰酸锂（NCM）、镍钴铝酸锂（NCA）和磷酸铁锂（LFP）等材料逐步实现产业化，锂离子电池路线之争就此拉开帷幕。此时，锂离子电池主要还用于消费电子领域，尤其是以手机和笔记本电脑为主，衡量锂离子电池的关键指标包括容量、成本、安全性和循环特性等。钴酸锂是最先实现产业化的正极材料，但存在一些缺点如实际容量偏低、成本高等因素，同时在2004年之前手机和笔记本电脑用锂离子电池还时不时发送安全事故。为了寻找更好地正极材料，科研人员陆续发现了富锂锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂等，并逐步实现产业化，开始与钴酸锂抢占市场。随着锂离子电池生产技术不断改进，单体电池容量持续提高，应用于手机和笔记本电脑的锂离子电池安全问题基本解决，锂离子电池的路线之争此时趋于平淡，形成了以钴酸锂为主、其他正极材料为辅的锂离子电池用正极材料市场格局，此时三元材料（含镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂）和磷酸铁锂尚未大规模产业化。



2005年之后，三元材料和磷酸铁锂生产技术基本成熟，逐步实现大规模生产，凭借其性能优势，逐步开始抢占钴酸锂的市场份额。此时，由于锂离子电池应用市场主要还是在于手机、笔记本电脑，正极材料的路线之争并不突出。2007之后，智能手机、平板电脑开始流行，软包锂离子电池市场逐步扩大。但就正极材料而言，由于安全问题基本解决，同时由于智能手机、平板电脑更新速度快，对循环寿命要求不高，因此影响正极材料的关键因素就变成了实际容量、成本等。富锂锰酸锂和三元材料的优势慢慢凸显，市场份额逐步提升，钴酸锂的主体地位遭遇挑战。

2009年开始，全球主要国家纷纷开始出台刺激政策，推动新能源汽车应用推广，一时间纯电动汽车成为关注焦点。当下，纯电动汽车的动力来源基本上都是锂离子电池，锂离子动力电池路线之争成为行业焦点。对于电动汽车用锂离子来说，安全性、循环寿命、倍率特性、成本是主要考虑因素。容量虽然也是重点因素之一，但不同正极材料单体电池的容量与动力电池实际需求都存在较大差距，因此，动力电池对于单体电池容量的要求不如消费类电子产品用锂离子电池高。磷酸铁锂在循环寿命、安全性、倍率特性等指标方面均具备比较优势，迅速成为动力电池正极材料的宠儿，随着特斯拉采用三元材料的锂离子电池实现了高续航里程和动力性能，三元材料成为另外一种选择。对于纯电动汽车用锂离子电池来说，三元材料和磷酸铁锂路线之争达到顶峰。后来随着纯电动汽车产销量快速增长，锂离子动力电池市场需求迅猛增长，大家将更多的精力放到了扩大产业规模，路线之争趋于平静，市场在发展路线选择上开始发挥更大的作用。

进入2016年之后，如前文所述，路线之争再次在锂离子动力电池领域引起波澜。