杨裕生：应重视磷酸铁锂电池发展

近年来，电动汽车的快速发展带动了动力锂离子电池的发展。电池作为电动汽车的动力源，其性能不仅关系到整车的续航里程，还关系到产品的安全性和可靠性。可以说，动力电池的发展决定了纯电动汽车的未来。

首先，电动汽车必须把安全放在首位。在众多新能源汽车中，中国对纯电动汽车的补贴最高，且补贴与纯电动里程挂钩。因此，近年来，中国出现了一种“人造三向风”。在政府部门提倡电池比能指数逐年升高的情况下，三元材料中镍、钴、锰的组合正从安全的333逐渐走向523、622和811。随着镍含量的增加，电池的热失控温度和安全性逐渐降低，而材料的比容量增加。在另一种镍、钴和铝的三元材料（特斯拉使用）中，镍的份额也占到了80%，并且存在类似的问题。有人说，“三向风”是“人为的”，因为它不是技术优势自然形成的，而是片面追求纯电动长途政策引导的结果。风在吹，灰尘在飞扬。即使是一直坚持“铁电池”的大企业，也已经迷失了方向，成为了“追随者”。当然，这并不难理解，毕竟，企业需要寻求利润才能生存。这也从另一个角度证明，政策是强有力的，无论风向如何，都可以吹。与此同时，纯电动汽车的里程指数正在追赶传统燃油汽车，传统燃油汽车不仅使用高比能电池，还导致电池安装过多。这两个因素的叠加，使电动汽车的安全受到更大的威胁，事故频发。工业和信息化部曾表示，应暂停使用三元锂离子电池。然而，在强大的三元“团队”的强烈呼吁下，它最终不得不做出妥协，同意三元锂离子电池可以用于乘客较少的乘用车。在通过热失控试验和热失控膨胀试验的前提下，三元锂离子客车还可以申请推荐目录。搭载三元锂离子电池的乘用车能否在乘客较少的情况下安全逃生？看看最近发生的事故。今年5月初，一辆特斯拉Model S在美国佛罗里达州以每小时90英里（约144公里）的速度撞墙后立即起火。汽车前排两人在火灾中丧生，坐在后排的一人被扔出汽车受伤。5月10日，在瑞士南部的高速公路上，一辆特斯拉Model S撞上中央隔离带，车辆侧翻起火，一名德国司机被困车内被烧死。一周内，两辆特斯拉电动汽车起火，造成三人死亡。可以看出，三元锂离子电池火灾蔓延过于猛烈，客车内乘客来不及逃生，其他人也很难帮忙。面对多起火灾事件，特斯拉表示，传统的汽车碰撞也会燃烧。这是典型的诡辩。更重要的是，传统汽车碰撞时不会到处燃烧。中国已经发生了许多电动汽车燃烧事件，尽管频率没有特斯拉高，但不能得出中国三元锂电池比特斯拉三元锂蓄电池更安全的结论。需要考虑的因素是，中国大多数电动乘用车的里程和电池都比特斯拉少，上高速公路的比例没有特斯拉高，中国高速公路的限速为120公里/小时。作为一种载客量大、乘客逃生时间长的电动公交车，我们应该高度重视产品的安全。作者认为，对于电动汽车来说，无论是商用车还是乘用车，都关系到人的生命安全，必须把安全放在第一位，其他问题为之让路。第二，动力电池的安全性极为关键。电动汽车的安全性主要取决于动力电池的安全性。电池组和汽油罐一样，是一种含有高能s的部件……

立场。锂离子电池中的电解质是由有机溶剂制成的，这种溶剂和汽油一样易燃。正极的氧化剂和负极的还原剂被微米厚的隔膜隔开，内部短路会产生热量；在充电和放电时，电池的内阻也会产生热量。当它达到一定的温度时，阳极上的氧化剂可以与电解质发生化学反应。大量的化学反应热会导致热量失控，产生大量的气体，从而导致气压升高，电池破裂，进而导致车辆燃烧爆炸。电池的热失控温度与正极的氧化剂不同。热失控温度越低，电池的安全性就越差。特斯拉使用的三元锂离子电池的热失控温度低于200℃，尤其是当三元材料达到一定温度时，会释放出极为活跃的初生态氧。即使在没有外部氧气供应的情况下，电池也有三种燃烧元素。想象一下，它的安全性能高吗？这也是三元锂离子电池火灾迅速蔓延、难以扑灭的原因。相比之下，磷酸亚铁锂分子中的氧与磷酸盐牢固结合，因此很难成为促进剂。磷酸铁锂电池的热失控温度要高得多，其安全性也要高得多。目前，磷酸亚铁锂单体电池的比能已提高到180Wh/Kg，电池组的比能达到151Wh/Kg。其动力电池的性能完全可以满足增程电动汽车的需求。中国在发展磷酸铁锂电池方面具有优势。在中国电池行业协会的带领下，三家外资企业成功投诉磷酸铁锂电池专利无效，使中国磷酸铁锂蓄电池行业彻底摆脱了国外专利的束缚，为中国新能源汽车的发展扫清了障碍；我国许多企业已经掌握了微纳结构的碳涂层技术，弥补了材料导电性低的缺点；中国已经建立了完整的材料生产链，价格越来越合理；电池的生产水平不断提高，产品性能稳定。作者认为磷酸铁锂电池应成为动力电池发展的重点，并应鼓励其继续研究和提高产品性能。同时，作者认为在电力系统中使用三元锂离子电池进行大规模储能是不可取的，甚至使用锂离子电池也是有争议的。例如，它就像一座充满燃烧弹的活火山。去年，中国山西省两座2MWh调频发电站起火，使用的是三星的三元阳极18650锂离子电池。尽管火灾原因仍在论证中，但有人认为可能不是电池，而是电气部分，但不争的事实是电池已经烧坏。如果你换上不含有机溶剂的电池，情况就不会那么悲惨了。今年7月，韩国风电场4MW/12MWh储能电站起火爆炸。据悉，这是全国第四座发生燃烧事故的三元锂离子电池储能电站。这些事故应该引起中国锂离子电池储能电站决策者和建设者的警惕和深刻思考。第三，增程电动汽车和磷酸铁锂电池非常匹配。增程电动汽车是指通过在车辆上发电来增加行驶里程的增程纯电动汽车（任何一种发电装置）。这种汽车的优点很突出：电池组不会过充电和过放电，使用寿命延长，安全性高；电池较少，补贴退出和取消的影响较小，容易被市场化；在城市工况下，它比燃油车节省50%以上的燃油，更经济；无需外部充电，充电桩较少，可长途行驶；如果有充电条件，城市100公里以内的节油率在80%以上；

可以使用燃油车的生产和加油设施，便于开发；

新提出的直接驱动增程电动汽车可以在不充电和放电大电流的情况下节省能源（油）并延长电池寿命。如果将安全性高的磷酸铁锂电池用于增程电动汽车，不仅可以提高车辆的安全性，而且具有足够的比能量和比功率，使用寿命长。此外，中国锂资源丰富，不存在钴镍资源受限的问题。因此，中国应重点发展磷酸铁锂电池，以便大力支持增程电动汽车的市场化，这可以有效避免纯电动汽车的里程、安全、价格、充电和后续电池五大焦虑。一些人认为，发展电动汽车的最终目标不是延长续航里程。言下之意是，开发增程电动汽车意义不大。在这方面，作者想强调两点。首先，如果中国的汽车燃料消耗量能够减少一半以上，每年将节省近2亿吨燃料，这将有助于改善环境和提高能源安全。其次，纯电动汽车可能不是最终目标。我们应该以节能减排为标准，评估各种技术路线。未来，增程电动汽车的发动机很可能会燃烧酒精而不是石油，类似于巴西现在燃烧乙醇的汽车。酒精是由太阳能生物质转化而来的，不会增加二氧化碳的排放。如果再加上开发高热效率发动机，中国汽车将在节能减排方面取得重大突破。因此，作者认为增程电动汽车并不是“向纯电动汽车的过渡”，而是未来汽车的主力军。尤其是增程电动汽车和磷酸铁锂电池的配对更为强大。作者是中国工程院院士。近年来，电动汽车的快速发展带动了动力锂离子电池的发展。电池作为电动汽车的动力源，其性能不仅关系到整车的续航里程，还关系到产品的安全性和可靠性。可以说，动力电池的发展决定了纯电动汽车的未来。

首先，电动汽车必须把安全放在首位。在众多新能源汽车中，中国对纯电动汽车的补贴最高，且补贴与纯电动里程挂钩。因此，近年来，中国出现了一种“人造三向风”。在政府部门提倡电池比能指数逐年升高的情况下，三元材料中镍、钴、锰的组合正从安全的333逐渐走向523、622和811。随着镍含量的增加，电池的热失控温度和安全性逐渐降低，而材料的比容量增加。在另一种镍、钴和铝的三元材料（特斯拉使用）中，镍的份额也占到了80%，并且存在类似的问题。有人说，“三向风”是“人为的”，因为它不是技术优势自然形成的，而是片面追求纯电动长途政策引导的结果。风在吹，灰尘在飞扬。即使是一直坚持“铁电池”的大企业，也已经迷失了方向，成为了“追随者”。当然，这并不难理解，毕竟，企业需要寻求利润才能生存。这也从另一个角度证明，政策是强有力的，无论风向如何，都可以吹。与此同时，纯电动汽车的里程指数正在追赶传统燃油汽车，传统燃油汽车不仅使用高比能电池，还导致电池安装过多。这两个因素的叠加，使电动汽车的安全受到更大的威胁，事故频发。工业和信息化部曾表示，应暂停使用三元锂离子电池。然而，在强大的三元“团队”的强烈呼吁下，它最终不得不做出妥协，同意三元锂离子电池可以用于乘客较少的乘用车。在通过热试车的前提下……

测试和热失控膨胀测试，三元锂离子公交车也可以申请推荐目录。搭载三元锂离子电池的乘用车能否在乘客较少的情况下安全逃生？看看最近发生的事故。今年5月初，一辆特斯拉Model S在美国佛罗里达州以每小时90英里（约144公里）的速度撞墙后立即起火。汽车前排两人在火灾中丧生，坐在后排的一人被扔出汽车受伤。5月10日，在瑞士南部的高速公路上，一辆特斯拉Model S撞上中央隔离带，车辆侧翻起火，一名德国司机被困车内被烧死。一周内，两辆特斯拉电动汽车起火，造成三人死亡。可以看出，三元锂离子电池火灾蔓延过于猛烈，客车内乘客来不及逃生，其他人也很难帮忙。面对多起火灾事件，特斯拉表示，传统的汽车碰撞也会燃烧。这是典型的诡辩。更重要的是，传统汽车碰撞时不会到处燃烧。中国已经发生了许多电动汽车燃烧事件，尽管频率没有特斯拉高，但不能得出中国三元锂电池比特斯拉三元锂蓄电池更安全的结论。需要考虑的因素是，中国大多数电动乘用车的里程和电池都比特斯拉少，上高速公路的比例没有特斯拉高，中国高速公路的限速为120公里/小时。作为一种载客量大、乘客逃生时间长的电动公交车，我们应该高度重视产品的安全。作者认为，对于电动汽车来说，无论是商用车还是乘用车，都关系到人的生命安全，必须把安全放在第一位，其他问题为之让路。第二，动力电池的安全性极为关键。电动汽车的安全性主要取决于动力电池的安全性。电池组和汽油罐一样，是一种含有高能物质的部件。锂离子电池中的电解质是由有机溶剂制成的，这种溶剂和汽油一样易燃。正极的氧化剂和负极的还原剂被微米厚的隔膜隔开，内部短路会产生热量；在充电和放电时，电池的内阻也会产生热量。当它达到一定的温度时，阳极上的氧化剂可以与电解质发生化学反应。大量的化学反应热会导致热量失控，产生大量的气体，从而导致气压升高，电池破裂，进而导致车辆燃烧爆炸。电池的热失控温度与正极的氧化剂不同。热失控温度越低，电池的安全性就越差。特斯拉使用的三元锂离子电池的热失控温度低于200℃，尤其是当三元材料达到一定温度时，会释放出极为活跃的初生态氧。即使在没有外部氧气供应的情况下，电池也有三种燃烧元素。想象一下，它的安全性能高吗？这也是三元锂离子电池火灾迅速蔓延、难以扑灭的原因。相比之下，磷酸亚铁锂分子中的氧与磷酸盐牢固结合，因此很难成为促进剂。磷酸铁锂电池的热失控温度要高得多，其安全性也要高得多。目前，磷酸亚铁锂单体电池的比能已提高到180Wh/Kg，电池组的比能达到151Wh/Kg。其动力电池的性能完全可以满足增程电动汽车的需求。中国在发展磷酸铁锂电池方面具有优势。在中国电池行业协会的带领下，三家外资企业成功投诉磷酸铁锂电池专利无效，使中国磷酸铁锂蓄电池行业彻底摆脱了国外专利的束缚，为中国新能源汽车的发展扫清了障碍；我国许多企业已经掌握了微纳结构的碳涂层技术，弥补了材料导电性低的缺点；中国已经建立了完整的材料生产链，价格越来越合理；

电池的生产水平不断提高，产品性能稳定。作者认为磷酸铁锂电池应成为动力电池发展的重点，并应鼓励其继续研究和提高产品性能。同时，作者认为在电力系统中使用三元锂离子电池进行大规模储能是不可取的，甚至使用锂离子电池也是有争议的。例如，它就像一座充满燃烧弹的活火山。去年，中国山西省两座2MWh调频发电站起火，使用的是三星的三元阳极18650锂离子电池。尽管火灾原因仍在论证中，但有人认为可能不是电池，而是电气部分，但不争的事实是电池已经烧坏。如果你换上不含有机溶剂的电池，情况就不会那么悲惨了。今年7月，韩国风电场4MW/12MWh储能电站起火爆炸。据悉，这是全国第四座发生燃烧事故的三元锂离子电池储能电站。这些事故应该引起中国锂离子电池储能电站决策者和建设者的警惕和深刻思考。第三，增程电动汽车和磷酸铁锂电池非常匹配。增程电动汽车是指通过在车辆上发电来增加行驶里程的增程纯电动汽车（任何一种发电装置）。这种汽车的优点很突出：电池组不会过充电和过放电，使用寿命延长，安全性高；电池较少，补贴退出和取消的影响较小，容易被市场化；在城市工况下，它比燃油车节省50%以上的燃油，更经济；无需外部充电，充电桩较少，可长途行驶；如果有充电条件，城市100公里以内的节油率在80%以上；可以使用燃油车的生产和加油设施，便于开发；新提出的直接驱动增程电动汽车可以在不充电和放电大电流的情况下节省能源（油）并延长电池寿命。如果将安全性高的磷酸铁锂电池用于增程电动汽车，不仅可以提高车辆的安全性，而且具有足够的比能量和比功率，使用寿命长。此外，中国锂资源丰富，不存在钴镍资源受限的问题。因此，中国应重点发展磷酸铁锂电池，以便大力支持增程电动汽车的市场化，这可以有效避免纯电动汽车的里程、安全、价格、充电和后续电池五大焦虑。一些人认为，发展电动汽车的最终目标不是延长续航里程。言下之意是，开发增程电动汽车意义不大。在这方面，作者想强调两点。首先，如果中国的汽车燃料消耗量能够减少一半以上，每年将节省近2亿吨燃料，这将有助于改善环境和提高能源安全。其次，纯电动汽车可能不是最终目标。我们应该以节能减排为标准，评估各种技术路线。未来，增程电动汽车的发动机很可能会燃烧酒精而不是石油，类似于巴西现在燃烧乙醇的汽车。酒精是由太阳能生物质转化而来的，不会增加二氧化碳的排放。如果再加上开发高热效率发动机，中国汽车将在节能减排方面取得重大突破。因此，作者认为增程电动汽车并不是“向纯电动汽车的过渡”，而是未来汽车的主力军。尤其是增程电动汽车和磷酸铁锂电池的配对更为强大。作者是中国工程院院士。

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