核心提示：在新能源汽車鋰電池中使用的正極材料，目前主要有磷酸鐵鋰、三元材料、鈷酸鋰和錳酸鋰幾種。磷酸鐵鋰能量密度較低，每公斤120Wh左右，但熱穩(wěn)定性最好，安全性較高，不易爆燃，采用它的國內(nèi)代表車企是比亞迪。三元材料能量密度可做到每公斤150Wh，甚至200Wh，采用它的電動汽車更輕，續(xù)航里程更長，但是安全性受到質(zhì)疑，代表車企是特斯拉，以及日產(chǎn)聆風等國外車企。三元材料和磷酸鐵鋰的路線之爭由來已久。自2004年引入中國以來，磷酸鐵鋰一直是中國動力電池的主流路線，錳酸鋰和三元材料使用者寥寥可數(shù)。但特斯拉在2013年一季度的盈利，瞬間放大了三元材料的優(yōu)勢。中銀國際的報告認為：“之所以是特斯拉而非聆風讓市場熱捧三元材料，與其采用全球供應鏈采購，從而能拉動整個行業(yè)發(fā)展有很大關系，同時特斯拉確實很會營銷。”
一方面是特斯拉的成功，打消了很多車企的擔憂。另一方面，2012年10月16日，財政部、工信部、科技部等三部委，曾公布《關于組織申報2012年度新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新工程項目的通知》。通知給出的技術創(chuàng)新目標是2015年電池單體的能量密度達到每公斤180Wh以上(模塊能量密度達到每公斤150Wh以上)。德聯(lián)資本投資總監(jiān)劉賾向記者表示，三部委提到的密度要求，肯定不會暗指采用那個材料，但用“能量密度”一衡量，目前只有三元材料能達到。
上述通知并非強制性要求，但給車企提出了能量密度的要求，加之特斯拉效應，國內(nèi)車企紛紛宣布轉向。在2014年北京車展上，江淮、奇瑞、北汽、眾泰等廠家都表示，在最新的車型中將采用三元材料。這種情況也引起多位業(yè)內(nèi)人士的擔心。一位鋰電資深人士表示，特斯拉厲害之處在于采用松下提供的電芯，但獨創(chuàng)了電芯的封裝和電池管理系統(tǒng)。國內(nèi)很多車廠和電池廠奔著補貼而去，但現(xiàn)在國內(nèi)電池廠商能否提供一致性強的電芯，做好封裝和電池管理系統(tǒng)，都還存疑，安全性很難評估。
特斯拉效應
2013年一季度，虧損十年的特斯拉首度盈利1120萬美元，股價一度從年初的30多美元漲到100美元以上。最吸引市場的點莫過于，特斯拉Model S續(xù)航里程最高可達500公里。
隨后一份特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈深度研究報告?zhèn)鏖_。在其復雜的供應鏈中，只有電池組的分級管理系統(tǒng)(BMS)是特斯拉的，其他部件由全球供應商提供。其采用的8142個高能量密度的18650電池體系來自于松下的NCA鎳鈷鋁，即三元材料。
“三元材料和磷酸鐵鋰一樣存在了很多年，并非特斯拉首創(chuàng)使用，全球銷量最大日產(chǎn)聆風也是三元材料。”中銀國際新能源汽車領域一位分析師表示，但由于特斯拉采用開放的全球供應鏈，它的成功對整個行業(yè)的拉動性極強。
相比之下，聆風繼承了日企的保守作風，它的電池材料由日本企業(yè)AESC(日產(chǎn)和日本電氣股份有限公司的合資企業(yè))提供，還屬于自產(chǎn)自銷，這種模式對行業(yè)帶動性小，很難被資本市場追捧。
近期特斯拉高姿態(tài)表示，向全球電動汽車生產(chǎn)廠商開放全部技術專利，進一步讓長期受制于磷酸鐵鋰技術專利的中國廠商看到了希望。今年上半年開始，它們紛紛將目光轉向三元系材料。
奇瑞EQ、北汽紳寶要做圓柱形三元材料，江淮IEV5也在改三元電芯。“忽然一下子就多起來了。”比克電動汽車產(chǎn)品拓展部部長蔣小娟形容三元材料市場爆發(fā)時說。比克一直堅持三元材料路線，最近訂單大增，蔣小娟介紹說，除大眾、寶馬等老客戶，大部分新訂單來自于此前甚少合作的國內(nèi)車企。
特斯拉18650電池的專有供應商日本松下，在中國的鎳鈷鋁前驅(qū)體供應商是金瑞科技，今年擴充了1倍的生產(chǎn)線。以海通證券為代表的多家券商預測，隨著特斯拉專利開放計劃的推出，會有更多電動汽車生產(chǎn)廠家采用特斯拉的鋰離子動力電池技術路線，帶動上游鋰電池正極材料的高速增長。
美國的情形也差不多。磷酸鐵鋰路線在美國從2012年起漸漸“沒落”。美國通用汽車2007年時宣布與美國電池廠商A123 Systems合作，用磷酸鐵鋰電池開發(fā)純電動汽車。2010年通用雪佛蘭Volt最后采用了LG化學提供的三元正極材料。
“三元材料與磷酸鐵鋰之爭已經(jīng)持續(xù)多年。2012年前國內(nèi)都學習美國的磷酸鐵鋰路線，一看連A123都破產(chǎn)了，風向就開始變了。”上述分析師表示。
不過，國內(nèi)電池廠目前技術還有差距。一位業(yè)內(nèi)人士告訴記者，很多整車廠都去深圳比克、天津力神等上規(guī)模的電池廠尋找機會。天津力神最近直接從華為高價挖了一個團隊，研發(fā)三元材料的電池管理設計。
國內(nèi)企業(yè)忙轉向
奇瑞、江淮和眾泰等車企已轉投三元。奇瑞新能源汽車副總經(jīng)理方運舟曾表示，三元材料電池是未來電動汽車動力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，未來所有奇瑞的電動汽車車型都會采用三元體系電池。一位電池廠商的人告訴記者，奇瑞想做圓形柱的三元材料，和比克、LG、力神都談過，目前要上市的EQ采用的是萬向提供的方形三元材料。
江淮也不甘落后。江淮汽車宣布，在其最新電動車型和悅IEV5中，采用的是天津力神提供的三元材料，預計續(xù)航里程最長可達200公里。
北汽新能源電驅(qū)動工程部部長俞會根則表示，公司純電動車型主要采用磷酸鐵鋰，也在研發(fā)三元材料電池。據(jù)第一電動網(wǎng)此前統(tǒng)計，國內(nèi)已上市車型中，除了奇瑞QQ3EV使用鉛酸電池，其他車型主要采用磷酸鐵鋰。但即將上市的13款車型中，比亞迪、東風、長安等五款車型依然使用磷酸鐵鋰，東風啟辰、長安福特佳躍使用錳酸鋰電池，奇瑞、江淮等四個車企的六款車型，紛紛采用三元材料。
但讓很多業(yè)內(nèi)人士擔心的是，國內(nèi)電池企業(yè)在三元材料上的生產(chǎn)能力，和日韓企業(yè)有較大差距。高工鋰電研究院院長張小飛博士稱，越是復雜的三元材料，對工藝要求越高，元素比例、分子結構、正、負極材料以及隔膜電解液等都需要系統(tǒng)性開導。“除電池本身質(zhì)量好外，特斯拉最核心的技術優(yōu)勢是電池管理系統(tǒng)。”他說
以日產(chǎn)聆風為代表的市面上電動汽車電池大多采用便于排列設計的扁平狀大電池，而特斯拉卻突破性做到了將直徑18毫米、高65毫米的圓柱形鋰電池用在汽車上。讓這些類似于筆記本電腦的小型電池安全高效工作，特斯拉靠的是電池管理系統(tǒng)。
購買一個電池系統(tǒng)測試平臺需7萬-8萬歐元，對一般國內(nèi)的電池開發(fā)企業(yè)來說，太貴，它們的做法是交由缺乏電池技術管理的整車廠參與。電池管理系統(tǒng)上的差異，使得國內(nèi)很多汽車廠家只敢模仿聆風，做成軟包或方形，即便采用三元材料做成圓型電池包裝，亦難在芯片的一致性方面達到特斯拉的水平。“因為三元材料單只芯片很小，多個芯片組合，對一致性的要求很高”。這導致現(xiàn)在市場上不僅缺好的電池，也缺好的電池管理技術和人才。
“并不因為技術達不到，就不做。”動力電池市場爆發(fā)，令一些原本做數(shù)碼鋰電池的生產(chǎn)企業(yè)也紛紛向動力電池轉移。高工鋰電數(shù)據(jù)顯示，隨著電動汽車市場的爆發(fā)，動力電池銷售額同比增長58%，達到39億元，儲能電池銷售額同比增長37%，達到16億元，且在下半年這一數(shù)字還會繼續(xù)擴大。與之對比，數(shù)碼鋰電池銷量增長放緩，只有7.3% 。
市場機會在，但動力電池和數(shù)碼鋰電池完全是兩種技術工藝，一位電動車研發(fā)人員稱，“完全是兩個世界的事情”。
該專業(yè)人士稱，動力電池和數(shù)碼鋰電池是兩個維度，動力電池只有0和1，而數(shù)碼電池則有多個技術梯度，做得最好的可賣給三星、蘋果，其次可賣給華為和小米，再其次賣給中興和酷派。但動力電池只有好與差區(qū)分，差的只能砸掉，沒有其他可能。
記者在調(diào)查采訪中發(fā)現(xiàn)，廠家普遍的心態(tài)是：先做出來。按國家四部委最新出臺的新能源汽車補貼政策，根據(jù)續(xù)航里程對車企補貼。續(xù)航里程越長，補貼就越多。相對磷酸鐵鋰，三元材料的動力電池可以更好地幫助車企達成長續(xù)航里程的目標。
三元材料的安全是個問題，特斯拉跑車也經(jīng)常遭遇質(zhì)疑。“車企更多將此歸結為可以解決的技術問題。”一位業(yè)內(nèi)人士說。
值得注意的是，很多原來做小微的電動車企業(yè)，比如眾泰，就用三元材料，主要用于低速電動車上，雖然電池技術不行，但賣得很好，也進入了國家補貼目錄，價格只有6萬多元。這種市場化的應用，對三元材料的成熟有促進作用。
從過往價格來看，傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池的價格遠低于三元材料電池。由于三元材料中的鈷元素稀缺，價格一直處于高位。而新的磷酸鐵錳鋰電池中加入的錳元素，其儲量十分豐富，因此成本上或?qū)⒗^續(xù)保持優(yōu)勢。
不僅如此，應用環(huán)節(jié)中的成本下降將更加明顯。“一方面，提高能量密度有助于減少車載電池的數(shù)量。另一方面，由于電池自重較重，電池減少還能有效降低車身重量，從而進一步節(jié)約能耗。”一位業(yè)內(nèi)人士說，“目前新能源車中電池的成本占比超過了三分之一，降低的成本將直接反映在車價和用車成本中。”
但資本市場人士對此存疑。上述中銀國際分析師表示，加錳在學術界爭議很大，擔心很多性能可能會變化。即便放在小微的電動車上使用，也只有比亞迪和一些科研機構玩，不像三元材料，很多人一起做，整個產(chǎn)業(yè)的成熟度會更快提升。