新能源汽車(chē)亟待迎來(lái)一場(chǎng)電池革命

近日，馬斯克指責(zé)媒體“雙標(biāo)”成為熱門(mén)話題。

起因是特斯拉車(chē)型在上海社區(qū)的地下室起火，6秒鐘后爆炸。作為特斯拉首席執(zhí)行官，馬斯克沒(méi)有回應(yīng)汽車(chē)自燃的原因，而是在社交媒體表達(dá)了三重意思：特斯拉自燃事故沒(méi)有導(dǎo)致人員傷亡;包括特斯拉在內(nèi)的電動(dòng)汽車(chē)自燃率并不高于汽油車(chē)和柴油車(chē);媒體“無(wú)意中”夸大特斯拉汽車(chē)的自燃事件是“雙重標(biāo)準(zhǔn)”。

從馬斯克的表態(tài)來(lái)看，能深深感受到他羞惱背后的無(wú)奈。說(shuō)到底，特斯拉的汽車(chē)電池問(wèn)題存在，但，目前沒(méi)有好的解決途徑。

有問(wèn)題的當(dāng)然不僅僅是特斯拉。2月下旬，中消協(xié)公開(kāi)的2021投訴數(shù)據(jù)顯示，汽車(chē)及零部件問(wèn)題投訴高居前三。其中新能源電動(dòng)（混動(dòng)）汽車(chē)成為投訴的熱點(diǎn)，而消費(fèi)者投訴的8大焦點(diǎn)問(wèn)題中，4項(xiàng)與電池質(zhì)量相關(guān)。汽車(chē)自燃與續(xù)航縮水，更是消費(fèi)者的痛點(diǎn)。

自2016年，我國(guó)已成為全球最大的新能源汽車(chē)市場(chǎng)。必須承認(rèn)，從鉛酸電池到鎳氫電池再到鋰電池，電動(dòng)汽車(chē)的電池技術(shù)在不斷進(jìn)步，但就像智能手機(jī)取代普通手機(jī)一樣，如果不發(fā)生一場(chǎng)電池領(lǐng)域的技術(shù)革命，不解決電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)品可靠性問(wèn)題，電動(dòng)汽車(chē)取代燃油車(chē)只會(huì)是水中望月。

自燃事故指向電池

對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，比起續(xù)航縮水，汽車(chē)自燃才真正是“要命”的問(wèn)題。

新年伊始，關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)自燃的消息不斷出現(xiàn)。比如威馬電動(dòng)汽車(chē)的跨年“四連燒”自燃事故，比如北汽新能源車(chē)，比如力帆電動(dòng)汽車(chē)，包括特斯拉。

事實(shí)上，電動(dòng)汽車(chē)自燃的名單幾乎涵蓋了所有電動(dòng)汽車(chē)，比如國(guó)內(nèi)銷(xiāo)量靠前的小鵬汽車(chē)、蔚來(lái)汽車(chē)、理想汽車(chē)，甚至包括以電池起家的比亞迪。

電動(dòng)汽車(chē)為什么會(huì)自燃？

原因復(fù)雜，不過(guò)，幾乎所有的事故調(diào)查結(jié)論均指向了電池。

以威馬汽車(chē)為例，2020年1 0月威馬汽車(chē)召回了1282輛問(wèn)題車(chē)。召回公告明確指出了電池問(wèn)題：由于電芯供應(yīng)商在生產(chǎn)過(guò)程中混入了雜質(zhì)，導(dǎo)致動(dòng)力電池產(chǎn)生異常析鋰，極端情況下可能導(dǎo)致電池短路，引發(fā)動(dòng)力電池?zé)崾Э夭a(chǎn)生起火風(fēng)險(xiǎn)，存在安全隱患。

電動(dòng)汽車(chē)業(yè)專(zhuān)業(yè)人士向《產(chǎn)品可靠性報(bào)告》分析，動(dòng)力電池過(guò)充容易發(fā)生熱失控，進(jìn)而引發(fā)電池的自燃爆炸。但對(duì)于所謂的“過(guò)充”很難界定。

目前，車(chē)企往往通過(guò)“鎖電”降低電動(dòng)汽車(chē)的自燃概率，犧牲的是車(chē)子的續(xù)航里程和部分性能。

這顯然治標(biāo)不治本。

電池進(jìn)化或觸摸到天花板

引發(fā)電池自燃的是當(dāng)下最主流的汽車(chē)動(dòng)力電池——鋰電池。

為什么是鋰電池？或者說(shuō)歷史為什么選擇了鋰電池？

電動(dòng)汽車(chē)界有個(gè)廣為人知的說(shuō)法：得電池者得天下。

這是因?yàn)椋姵爻杀菊茧妱?dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)成本接近50%，電池的重要性可見(jiàn)一斑。

1990年代，是汽車(chē)動(dòng)力電池的萌芽期。美中日韓都在初步發(fā)力動(dòng)力電池的研發(fā)和積累。

世界上第一輛電動(dòng)汽車(chē)使用的是鉛酸電池。1996年，美國(guó)通用研發(fā)出“通用EV1”電動(dòng)汽車(chē)，安裝了鉛酸電池。以現(xiàn)在的眼光看，這種動(dòng)力電池續(xù)航里程短，安全性也有欠缺。但這一重大突破仍具有里程碑意義，因?yàn)樗淀懥巳騽?dòng)力電池研發(fā)的號(hào)角。

1997年，日本豐田汽車(chē)研發(fā)出普銳斯混合動(dòng)力汽車(chē)，裝載的是鎳氫電池，并上市發(fā)售。動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)化道路自此正式開(kāi)啟。

1990年代末的“十五”期間，我國(guó)開(kāi)始對(duì)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模有組織的研究開(kāi)發(fā)。也是此時(shí)，國(guó)內(nèi)對(duì)動(dòng)力電池研發(fā)真正發(fā)力，當(dāng)時(shí)主要支持鎳氫電池和錳酸鋰電池的研發(fā)。

之后直到2000年代末的10年間，中國(guó)的比亞迪，日本的松下，韓國(guó)LG等知名企業(yè)也在電池技術(shù)上紛紛有所突破，鋰電池開(kāi)始暫露頭角。

和鉛酸電池、鎳氫電池相比，鋰電池重量輕，能量密度大——是鉛酸電池的4倍，鎳氫電池的2倍，且綜合成本不高，因此備受市場(chǎng)青睞。

不過(guò)，首先將鋰電池裝載到汽車(chē)上的是特斯拉。EV1停產(chǎn)后，其首席設(shè)計(jì)師后來(lái)又生產(chǎn)了一款鉛酸電池電動(dòng)車(chē)T-Zero，但續(xù)航能力仍然很差。苦惱之際，一名硅谷的工程師建議T-Zero更換為鋰電池，行駛里程終于突破了480公里。這名工程師，就是多年后特斯拉的聯(lián)合創(chuàng)始人和第一任首席執(zhí)行官馬丁·艾伯哈德。

從世界范圍來(lái)看，電動(dòng)汽車(chē)鋰電池分為兩個(gè)技術(shù)流派：磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。國(guó)內(nèi)最具代表性的企業(yè)分別是比亞迪和寧德時(shí)代。

考慮到日韓企業(yè)搶先掌握了錳酸鋰和三元鋰的核心技術(shù)，2005年，比亞迪重點(diǎn)攻關(guān)磷酸鐵鋰電池。一年后，其第一款搭載磷酸鐵電池的F3e電動(dòng)車(chē)研發(fā)成功，續(xù)航能力達(dá)到300公里。

“十一五”期間，磷酸鐵鋰電池成為了國(guó)家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)支持的領(lǐng)域。

伴隨新能源汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展，也受益于國(guó)家補(bǔ)貼政策，2008年時(shí)，國(guó)內(nèi)的動(dòng)力電池企業(yè)僅僅有10家，到2012年已擴(kuò)展為105家。

2010年后，在三元鋰電池技術(shù)有豐厚積累的寧德時(shí)代，伴隨與寶馬汽車(chē)的合作，強(qiáng)勢(shì)崛起。

“十二五”期間，我國(guó)對(duì)動(dòng)力電池的研究向三元鋰電池傾斜。時(shí)至今日，無(wú)論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池，我國(guó)已在世界上牢牢占據(jù)一席之地，并最終形成了中日韓“三足鼎立”之勢(shì)。

遺憾的是，當(dāng)下，如我們看到的，所有企業(yè)都尚未徹底解決鋰電池的續(xù)航能力與安全性問(wèn)題。有專(zhuān)家表示，鋰電池的研發(fā)已隱隱觸摸到了技術(shù)的天花板。

未來(lái)的電池技術(shù)走向何方？

燃料電池？甚至是核能電池？

也許，只有時(shí)間能給出答案。

但對(duì)于新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō)，如果不完成一場(chǎng)電池技術(shù)的革命，又如何完成對(duì)燃油車(chē)的跨越？