動力電池的「終極方案」需要滿足以下標準

2020年新能源汽車動力電池在能量密度不再受限制後，型別逐漸從鎳鈷類三元鋰逐漸豐富為各種型別，比如：磷酸鐵鋰電池，去鈷/無鈷鋰電池，鈦酸鋰電池甚至是石墨烯電池。那麼哪種型別的電池會是「終極方案」呢？型別實際並不重要，滿足以下三點才會普遍被接受。

不論動力電池的技術多先進，沒有合理的製造成本都不會被認可。因為使用者需要的不是看不見摸不著的技術，而是續航里程足夠長的且價格合理的汽車；所以製造成本低才是硬道理，磷酸鐵鋰電池必然是主流。

鎳鈷類三元鋰電池均進入了「去鈷階段」，原因並不是鈷元素對於合成材料會起到穩定性層面的反作用，而是鈷金屬的供應價格在不斷上漲。全球65%以上的鈷出自剛果，這個非洲的小國家戰亂頻仍，結果自然可想而知——全球鈷價都在水漲船高，鎳鈷電池的製造成本難以控制，電池不得不“去鈷”；然而對於能量密度過高的鎳鈷類三元鋰，去鈷後的穩定性如何也有待驗證。

石墨烯電池必然是噱頭，這種材料是以碳原子用「絕對二維」的概念，以六角形蜂巢晶格結構製造的“網狀”碳奈米材料。製造石墨烯需要極嚴格的工藝與技術要求，這不是普通的石墨粉的概念。高標準的石墨烯是按照「克」為單位計量價格的，多層石墨烯可以高達「≥5k/1g」；要知道高鈷比例的鎳鈷錳系列電池，每1kwh（度）的製造成本也不過1.5k，用石墨烯材料製造電池怕是隻有航空航天領域才能夠用的住吧。

這是一個沒有爭議的答案，鎳鈷材料與鐵的成本相比自然會高很多，所以磷酸鐵鋰電池的製造成本優勢是非常突出的。主流的鐵電池可以做到製造成本僅為鎳鈷類電池的「⅓~½」，優秀的刀片型鐵電池實際也能低至一半左右的標準。低成本的電池裝備低價格的電動與混合動力汽車，滿足主流C端使用者的消費層級才是好電池。

知識點：宇宙中最穩定的物質是鐵！宇宙中的天體主要是恆星，此類星體實際是有大量的分子匯聚而成，球體在引力的作用下不斷被壓縮。壓縮的過程中是分子間隙的不斷縮小，同時也是分子運動的過程；而運動過程中總會產生高溫高壓，隨之而來的是地核聚變形成恆星。而在恆星衰亡成為黃矮星後，內部不斷的核聚變會讓星體的密度變得極其高，最終形成由「26號鐵元素」組成的“鐵球”。

恆星在經過最嚴苛的聚變後生成的物質是「鐵」，也就是說鐵金屬是宇宙中最穩定的物質，那麼磷酸鐵鋰電池還有什麼需要擔心的呢？至於所謂的富鋰電池也沒有什麼好討論，因為相比鐵元素——Li鋰元素是非常活潑的物質，鋰離子電池在脫嵌與嵌入正負極的過程中一旦電解液出現問題就有可能高溫自燃，曾經研製過的金屬鋰電池即使在水中也能爆燃（水會熱飽和）。

總結：動力電池的最終形態應該是磷酸鐵鋰電池，能同時做到安全等級高、製造成本低、使用壽命按照百萬公里計算，同時在梯次利用環節還能作為儲能電池使用半個世紀，短期內還需要其他電池嗎？

新能源汽車下一代鋰電池材料體系——富鋰電池

　　在近日召開的“2018第一屆新能源汽車及動力電池(CIBF深圳)國際交流會”中的“辯.商業模式的創新與應用”——商業模式專場論壇上，浙江遨優動力系統有限公司(以下簡稱“遨優動力”)總經理陳光森博士發表了題為《下一代動力電池的產業化及應用》的主旨演講。

　　隨著中國新能源汽車補貼的退坡進入最後兩年倒計時，動力電池產業的發展也將進入新的階段。陳光森預計，今年動力電池產業利潤整體將處於盈虧平衡區間。隨著新能源汽車產業發展逐步轉變為市場驅動，同時兼具技術和成本優勢的動力電池將更具有競爭力，而現階段錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等鋰電材料體系在成本和技術上很難兼得，難以滿足新能源汽車對動力電池的需求。

　　在陳光森看來，富鋰錳材料將很有可能成為保障新能源汽車產業健康發展的下一代鋰電池材料體系。近年來，三元鋰離子電池上游鈷、鋰原料價格瘋狂上漲，一直被業內詬病。據陳光森介紹，富鋰錳主要為錳酸鋰和三元的共用體，它可以做到鈷、鎳含量僅為三元鋰離子電池的1/3左右，甚至可以做到不含鈷，成本與錳酸鋰接近。同時，富鋰錳克容量可達300mAh/g，遠高於三元和錳酸鋰。此外，富鋰錳在安全性方面也優於三元鋰離子電池。陳光森表示，富鋰錳動力電池集錳酸鋰、三元、磷酸亞鐵鋰的優勢於一體，具備成本低、能量密度高、壽命長和高安全性，預計兩到三年內會成為動力電池的主流產品，為電動汽車普及提供保證。

　　其實早在1992年，美國阿貢實驗室就率先提出了富鋰錳基正極材料，但因為它的導電性差、首次效率低和配套電解液高於常見電解液電化學視窗等技術難點一直未有突破，阻礙了富鋰錳基材料的發展。據陳光森介紹，遨優從2010年就開始從事富鋰錳基動力電池的研發，經過八年的研發投入，遨優在技術攻關上已經有重大突破，並且在全球率先實現富鋰錳動力電池產業化。

　　陳光森也坦言，富鋰錳材料在大規模量產上仍有一些技術難點需要突破，但富鋰錳材料在倍率效能上已經取得了突破性成果，已經可以做到超長迴圈壽命和完全符合國標3C/1C放電容量＞90%。此外，遨優在富鋰錳動力電池的產業化能讓行業內更多企業關注富鋰錳電池。他相信，在接下來兩年內富鋰錳的技術會大幅進步，助力新能源汽車產業的發展。

　　據陳光森介紹，目前遨優動力主要有錳酸鋰、三元材料、磷酸亞鐵鋰、鈦酸鋰等多種成熟的動力電池材料體系和新一代富鋰錳材料體系。目前公司富鋰錳動力電池電芯能量密度已做到220Wh/kg，電池系統能量密度140—160Wh/kg。其中，公司推出的AYP128188236RLM50系列富鋰錳電池，電芯能量密度已達到240Wh/kg。根據遨優動力富鋰錳基動力電池研發規劃，到2020年，遨優動力將穩定量產300Wh/kg富鋰錳動力電池。

　　陳光森最後表示，富鋰錳比較容易滿足電動汽車“長壽命、高安全、低成本”的需求，可以使電動汽車在沒有補貼的情況下讓老百姓買得起。