在新能源汽車火爆的今天,作為動力汽車鋰電池四大正極材料之一的磷酸鐵鋰,成了炙手可熱的概念。按理說,像這種人人都看好的“搶手貨”又何來“鬧心”之說呢?且聽筆者細細道來。
鬧心之一:不用它還不行
作為新能源汽車的核心零部件,動力電池產業近幾年的發展可謂突飛猛進。各類電池產品輪番角逐,磷酸鐵鋰電池一路過關斬將,為大多數人所看好,成為目前動力電池市場的主角。
磷酸鐵鋰電池
此前,我們聽說過多種動力電池。比如去年某次展會上某家企業展出的號稱一次充電續駛里程可達1200公里以上的新能源客車,采用的是鈉硫電池,當時就引來了很多業內人士的關注與議論。后來有專家指出,鈉硫電池在高溫條件下很不穩定,有可能發生爆炸,這條技術路線早在十多年前就已經被否定了。鉛酸電池應該算得上是技術比較成熟的產品,但是由于污染高這個特點,使得這個產品并不被看好。鉛金屬的提煉、制造電池、回收電池的過程中都有污染,只有汽車在路上跑的時候沒有污染,因此不能說這是清潔能源,不值得大力推廣。
目前來看,多數機構均判斷鋰離子電池是適應當前市場的主流產品。鋰離子電池的能量密度約為鎳氫電池的1.5~2.5倍,為鉛酸蓄電池的3~5倍,自放電指標也具有顯著的優勢。鋰離子電池目前有錳酸鋰、鈷酸鋰、鈦酸鋰和磷酸鐵鋰等幾種,前3種由于安全性不被人們所看好,基本上沒有在汽車上得到廣泛應用。就目前來說,磷酸鐵鋰是一個最佳選擇。
但是,也有專家指出,磷酸鐵鋰電池并不是電動汽車動力的有效解決方案。“不要把磷酸鐵鋰在電動汽車動力電池中的作用過分夸大了。”國家科技部973計劃電動汽車儲能項目首席科學家、上海交通大學馬紫峰教授說表示:“學術界的觀點認為,磷酸鐵鋰不可能是未來新能源汽車主要的動力電池。從單電池電壓來看,磷酸鐵鋰比鈷酸鋰等材料低很多,磷酸鐵鋰電池的能量密度偏低,電池系統體積很大,大規模運用未必合適,還需要做更多技術論證。”
學術論證歸學術論證,無奈現實是不等人的,沒有哪一家企業愿意錯過目前的大好時機。
鬧心之二:用它又怕惹官司
在實際利益面前,很多企業紛紛上馬磷酸鐵鋰項目,其中也不乏“沒有條件、創造條件也要上”的熱血勇士。抄襲、仿造之風很快籠罩了這個新興產業,知識產權糾紛也隨之而來。
今年年初以來,有關磷酸鐵鋰電池技術專利爭奪戰升級的報道不斷見諸報端。來自歐美的幾大跨國公司稱其擁有磷酸鐵鋰電池核心技術專利,大打專利之戰。幾個月前,來自加拿大的Phostech公司與中國的電池生產企業談判,并提出“入門費”1000萬美元、每生產1噸磷酸鐵鋰交2500美元的苛刻要求。中國政法大學知識產權研究中心主任張楚教授,以個人名義對Phostech公司持有的“磷酸鐵鋰電池”專利向國家知識產權局專利復審委員會提出無效申請。他表示,對于國內企業來說,如果不能突破鋰電池專利困境,鋰電池行業或將重蹈DVD行業專利被國外壟斷的覆轍。更重要的是,這不僅關系到我國磷酸鐵鋰電池行業的未來發展方向,未來也許會關系到我國電動車行業的命運。
據專家介紹,在磷酸鐵鋰電池和材料領域,有兩大核心技術專利。其中一個是包敷碳技術專利,另一個是碳熱還原技術專利。前者由加拿大Phostech公司擁有獨家使用權,并且已經在中國申請專利;后者的專利權由美國威能公司所有,目前尚未在中國申請專利。
外國公司專利猶如一把懸在頭頂的利劍,隨時可能落在中國企業的頭上,對我國的磷酸鐵鋰電池產業構成巨大的潛在威脅。有專業人士認為,外國公司在采取慣用的“放水養魚”手法。現在,新能源汽車的技術尚未成熟,磷酸鐵鋰電池也未形成成熟的商業模式。一旦新能源汽車形成成熟的技術,中國新能源車大批量出口,國內的磷酸鐵鋰電池進入迅猛發展時期,掌握核心專利技術的外國公司,很可能會形成專利聯盟,聯手對付中國的磷酸鐵鋰電池企業。
對于國內的電池企業來說,似乎也沒有什么更好的辦法。一些比較謹慎的企業選擇了在電池產品的名稱上做文章,盡量不引起外國公司的注意。而更多的企業顯然沒有想得那么長遠,認為“在國內銷售不會有什么問題”。
鬧心之三:批量生產挺麻煩
現在國內不少人對磷酸鐵鋰電池的態度可以用“狂熱”二字來形容,而實際上,磷酸鐵鋰電池在技術上并不是非常成熟的。專業人士指出,現在鋰電池技術瓶頸有兩個,一是在高溫下鋰電池儲存的壽命,一個是由于內部短路或者是外部的問題造成的電池熱失控而造成的安全問題。在一項技術尚未成熟的前提下,不把更多的精力和金錢花在技術研究上,而是選擇迅速上馬,雖然不是非常妥當,可是對于以利潤最大化為目的的企業而言也不能過于苛求,但是必然會承擔風險。在磷酸鐵鋰電池的研發道路上,企業還有很長的路要走。
同時,目前國內鋰電池的品質與國外還有很大的差距,主要是生產方式不同決定的。浙江工業大學化學工程與材料學院教授王連邦告訴記者:“中國企業機械化、自動化跟國外差別很大,很多都是手工的。單個電池還看不出來,上百個電池串聯在一塊,差別就非常明顯。品質上的差距主要是由電池產品的一致性引起。從原材料到產品,里面有非常多的工序。國內很多電池企業的同一批產品品質都不一樣。這是生產方式的問題,不是一兩年就能彌補的。”
此外,動力電池的關鍵零部件——隔膜,也是國產磷酸鐵鋰電池實現大規模產業化的一個瓶頸。目前全球鋰電池產能急速擴張,做為主要材料的鋰電池隔膜產能增長速度呈現滯后的局面,已經有眾多的電池廠家不同程度的表示了隔膜緊缺,隔膜材料產能的提高不僅對我國鋰電池乃至世界鋰電池產業的發展都是一個迫切的要求。鋰電池隔膜由于投資風險大、技術門檻高,一直未能實現國內大規模生產,特別是在對安全性、一致性要求更高的動力鋰離子電池領域,更是我國從鋰電池生產大國到鋰電池生產強國難以逾越的障礙。據了解,目前在此領域有所建樹的企業,國內非常鮮見。
鬧心之四:還怕押錯寶
上文曾經提到,磷酸鐵鋰電池并不是一個完美的解決方案,多少有一些權宜之計的意思。作為電池生產企業,不能光看著眼前的市場利益,以后的發展還是需要未雨綢繆的。如果不提前做一些準備,將來很可能就會置身于不利的境地。
從長遠來看,燃料電池是很多專家比較認可的方向,也有很多國際巨頭不斷在這個領域發力。燃料電池是一種將氫氣和空氣中的氧通過電化學過程結合成水并產生電能的發電裝置。燃料電池工作不需燃燒,無轉動部件,具有能量轉換效率高實際使用效率為普通內燃機的2~3倍、無噪聲、運行壽命長、可靠性高、維護性好等優點;它的唯一產物是水,真正符合清潔、可再生要求。從1994年第一輛燃料電池汽車問世到現在短短十幾年的時間,技術的發展非常迅速。
實際行動顯示,目前世界各個國家對燃料電池的發展、燃料電池汽車技術的發展給予了非常高的關注。豐田已經宣布,第一輛燃料電池汽車將在2015年面市。去年9月,豐田、本田、現代、福特、通用、戴姆勒、起亞等知名汽車公司共同發表聲明,呼吁各國政府在2015年前建立更多的氫燃料基礎設施。如果這一目標能夠實現,從2015年起,全球范圍內將會有幾十萬輛氫動力汽車逐漸實現商業化生產。雖然現在燃料汽車的成本還非常高,但這是真正符合清潔標準的技術,業內人士認為,隨著生產規模不斷擴大,成本的降低只是一個時間問題。
就大方向來看,新能源汽車的推陳出新勢必促使電池技術的拓寬。專業人士認為,未來將燃料電池和蓄電池,或者燃料電池和電容器加以組合,結合二者的優勢,會是很好的發展方向。
來源:中國商用汽車網
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