動(dòng)力電池材料比拼：比亞迪錳vs特斯拉石墨烯

　　密度不輸三元材料？比亞迪下代電池技術(shù)鎖定磷酸鐵錳鋰

　　在8月3日湖南韶山召開(kāi)的由中科招商投資管理集團(tuán)有限公司主辦的中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)三基工程會(huì)議上，比亞迪股份有限公司總裁王傳福接受了媒體專訪，他認(rèn)為，比亞迪秦這款車市場(chǎng)預(yù)期遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了他們的預(yù)估，給產(chǎn)能帶來(lái)很大壓力；在新的電池技術(shù)上，比亞迪一直在進(jìn)行新電池、新材料的研發(fā)。

　　在新能源車的產(chǎn)能上比亞迪是如何安排的，能不能適應(yīng)市場(chǎng)的需要？比亞迪現(xiàn)在使用的是磷酸鐵鋰技術(shù)路線，下一步其它技術(shù)路線如何選擇？

　　王傳?；卮鹫f(shuō)，比亞迪現(xiàn)在正在遇到產(chǎn)能的瓶頸，因?yàn)閷?duì)市場(chǎng)的預(yù)估有些小心謹(jǐn)慎，沒(méi)有判斷出比亞迪秦這款車市場(chǎng)如此的火爆，所以，現(xiàn)在的產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上供應(yīng)。

　　現(xiàn)在比亞迪秦已銷售了6000余輛，現(xiàn)在每個(gè)月的產(chǎn)能是1000輛，但每個(gè)月的訂單數(shù)量在3000至4000輛左右，超出了產(chǎn)能的3至4倍，這就出現(xiàn)了比亞迪秦市場(chǎng)供應(yīng)的嚴(yán)重短缺。這也說(shuō)明新能源車的市場(chǎng)拐點(diǎn)已經(jīng)到來(lái)了?，F(xiàn)在比亞迪也在積極布局，應(yīng)對(duì)這樣的市場(chǎng)狀況，至少在明年早些時(shí)候能夠解決市場(chǎng)供應(yīng)的問(wèn)題。

　　說(shuō)到電池材料技術(shù)路線問(wèn)題，比亞迪現(xiàn)在是磷酸鐵鋰的方向，未來(lái)也會(huì)研究其它的技術(shù)。我們現(xiàn)在研究的就是在磷酸鐵鋰路線下的改進(jìn)型，叫磷酸鐵錳鋰，就是在材料里面添加錳元素。這種電池的能量密度已經(jīng)達(dá)到了三元材料的密度。另外，我們考慮電池的技術(shù)路線，也是從材料的礦物質(zhì)多少出發(fā)的。三元材料中的鈷是相對(duì)稀有的金屬，地球上儲(chǔ)藏量有限，這就造成有這個(gè)元素的電池價(jià)格會(huì)下不來(lái)。而我們選擇的磷酸鐵錳鋰，這些元素在地球上很富有，不會(huì)存在枯竭的那一天，所以，我們從經(jīng)濟(jì)性上來(lái)考慮，就選擇了這個(gè)路線。當(dāng)然，隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展，我們也有可能選擇其它技術(shù)路線。

　　石墨烯或成特斯拉電池理想候選材料

　　特斯拉CEO馬斯克在接受英國(guó)汽車雜志采訪時(shí)表示，目前正在研究高性能電池，特斯拉汽車很快將能行駛805公里，相比目前增長(zhǎng)近70%。特斯拉對(duì)電池技術(shù)的革新，將引發(fā)市場(chǎng)對(duì)提升鋰電池能量密度材料的關(guān)注。石墨烯具有高導(dǎo)電性和良好的柔韌性，是柔性儲(chǔ)能器件的理想候選材料之一。

　　柔性屏、鋰電池、超級(jí)電容是石墨烯短期最具吸引力的三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。（1）柔性屏將給消費(fèi)電子領(lǐng)域帶來(lái)革命性變化，手機(jī)與平板電腦實(shí)現(xiàn)完美統(tǒng)一；（2）石墨烯可用于鋰電池的負(fù)極復(fù)合材料和導(dǎo)電添加劑，鋰電池比容量可以從370mAh/g提升到540mAh/g，同時(shí)大幅提升電池充放電速度；（3）超級(jí)電容器的正負(fù)極換成石墨烯后（原為石墨），可大幅提高其比電容密度和額定電壓，同時(shí)降低電容器的等效電阻。

　　對(duì)于鋰電池而言，電極材料是決定其能量密度的關(guān)鍵因素。目前鋰電池負(fù)極材料的主要種類有天然石墨（59%），人造石墨（30%），中間相炭微球（8%）及其他類型（3%），石墨類負(fù)極材料仍然占據(jù)主流地位。由于現(xiàn)有技術(shù)限制，當(dāng)前主流負(fù)極材料（如人造石墨、中間相碳微球等）并不能大幅提高鋰電池能量密度，負(fù)極材料市場(chǎng)急需高效的新型材料。

　　公開(kāi)資料顯示，近年來(lái)石墨烯等新型負(fù)極材料的研發(fā)與應(yīng)用，開(kāi)始受到業(yè)內(nèi)的關(guān)注。石墨烯是一種新型材料，是已知材料中最薄的一種。由于它的電阻率低，電子遷移的速度極快，表面積大和電性能良好，被科學(xué)家認(rèn)為是鋰離子電池的理想電極材料。

　　研究證明，將石墨烯應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極材料中，可以大幅度提高負(fù)極材料的電容量和大倍率充放電性能。石墨烯可阻止復(fù)合材料中納米粒子的團(tuán)聚，緩解充放電過(guò)程中的體積效應(yīng)，延長(zhǎng)材料的循環(huán)壽命。粒子在石墨烯表面的附著，可減少材料形成SEI膜過(guò)程中與電解質(zhì)反應(yīng)的能量損失。

　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)高校和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了石墨烯材料的研究工作，企業(yè)也開(kāi)始推進(jìn)石墨烯負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2011年11月，常州第六元素材料科技股份有限公司成立，將生產(chǎn)用于鋰電池負(fù)極材料的石墨烯。2012年4月，大連麗昌新材料有限公司建成了全自動(dòng)石墨烯負(fù)極材料生產(chǎn)線，年產(chǎn)能達(dá)300噸。機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，隨著石墨烯技術(shù)的突飛猛進(jìn)，石墨烯的特性將提升鋰電池的能量密度，進(jìn)而解決電動(dòng)汽車的續(xù)航里程問(wèn)題。

　　動(dòng)力鋰電池材料路線之爭(zhēng) 中日韓三元材料大戰(zhàn)

　　在在嘗試了市面上超過(guò)300種電池后，特斯拉才認(rèn)定三元鋰電池。

　　特斯拉電池技術(shù)總監(jiān)Kurt Kelty給出的理由是：能量密度更大且穩(wěn)定性、一致性更好；可以有效降低電池系統(tǒng)的成本；尺寸小但可控性和安全性都不斷提高。

　　事實(shí)證明，Kurt Kelty的選擇絕對(duì)正確。

　　在特斯拉從首款車型Roadster向目前最風(fēng)靡的Model S“轉(zhuǎn)型”的4年時(shí)間里，電池組成本已經(jīng)下降了約44%，并且會(huì)繼續(xù)下降。

　　現(xiàn)在，MODEL S續(xù)航里程能夠達(dá)到486公里，電池容量達(dá)到85kWh（1kwh=1度），采用8142個(gè)3.4AH（AH，安時(shí)數(shù)，是反映電池容量大小的指標(biāo)之一）的松下18650型電池。工程師們將這些電池以磚、片形式逐一平均分配，最終組成一整個(gè)電池包，放置于車身底板。

　　就在7日，特斯拉發(fā)布今年第一季度財(cái)報(bào)，首席執(zhí)行官馬斯克說(shuō)，特斯拉與松下達(dá)成協(xié)議，將建造一座耗資約50億美元的超級(jí)鋰離子電池廠。

　　當(dāng)特斯拉MODEL S在高速公路上飛馳的時(shí)候，各方對(duì)三元鋰電池的關(guān)注度也以幾何級(jí)數(shù)飛增。