電動(dòng)汽車(chē)的安全性主要取決于動(dòng)力電池的安全性。

 

電池組像汽油箱那樣，是一種含高能物質(zhì)的部件。鋰離子電池中的電解液是用有機(jī)溶劑配制而成，其易燃的程度不亞于汽油。正極的氧化劑和負(fù)極的還原劑只隔一層微米級(jí)厚的隔膜，內(nèi)短路則生熱；充放電時(shí)，電池內(nèi)阻也生熱。在達(dá)到一定溫度時(shí)，正極上的氧化劑可與電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。大量的化學(xué)反應(yīng)熱會(huì)造成熱失控，產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致氣壓升高、電池破裂，繼而出現(xiàn)車(chē)輛燃燒、爆炸情況。

 

正極的氧化劑不同，電池發(fā)生熱失控的溫度也不同。使用熱失控溫度越低的正極材料，電池的安全性越差。特斯拉用的三元鋰離子電池，熱失控溫度不足200℃，尤其是三元材料在達(dá)到一定溫度時(shí)還會(huì)分解釋放出極活潑的初生態(tài)氧，即使在沒(méi)有外界氧氣供應(yīng)的情況下，這種電池內(nèi)部就“完整地具備”燃燒三要素。試想，其安全性能高嗎？這也是三元鋰離子電池起火后，火勢(shì)蔓延迅速且難以撲滅的原因。

 

相比之下，磷酸鐵鋰分子里的氧被牢固地束縛在磷酸根中，很難成為助燃劑，磷酸鐵鋰電池的熱失控溫度要高得多，其安全性高得多?，F(xiàn)在，磷酸鐵鋰單體電池比能量已提升至180Wh/Kg，電池包比能量已達(dá)到151Wh/Kg，其功率型電池的性能完全能滿足增程式電動(dòng)汽車(chē)的需求。

 

我國(guó)有發(fā)展磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢(shì)。由中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)牽頭，成功申訴三家外資企業(yè)磷酸鐵鋰電池專(zhuān)利無(wú)效，從而讓中國(guó)磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)徹底擺脫國(guó)外專(zhuān)利束縛，為我國(guó)發(fā)展新能源汽車(chē)掃除阻礙；我國(guó)眾多企業(yè)掌握微納結(jié)構(gòu)碳包覆技術(shù)，彌補(bǔ)了材料電導(dǎo)率不高的缺點(diǎn)；我國(guó)已建立完整的材料生產(chǎn)鏈，價(jià)格日趨合理；電池生產(chǎn)水平不斷提高，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。筆者認(rèn)為，磷酸鐵鋰電池應(yīng)成為動(dòng)力電池的發(fā)展重點(diǎn)，應(yīng)鼓勵(lì)繼續(xù)研究、提高產(chǎn)品性能。

 

同時(shí)，筆者認(rèn)為，電力系統(tǒng)的規(guī)模儲(chǔ)能用三元鋰離子電池也不可取，甚至用鋰離子電池也值得商榷。打個(gè)比方，這就像一座堆滿燃燒彈的活火山。去年我國(guó)山西省有兩座2MWh調(diào)頻電站起火，用的就是三星公司的三元正極18650鋰離子電池。雖然火災(zāi)起因尚在論證，有人認(rèn)為可能不是電池而是電氣部分的原因，但無(wú)可爭(zhēng)辯的事實(shí)是電池?zé)炅恕Ｈ绻麚Q成不含有機(jī)溶劑的電池，情況就不會(huì)這么慘烈。今年7月，韓國(guó)風(fēng)電場(chǎng)的4MW/12MWh儲(chǔ)能電站起火并爆炸，據(jù)報(bào)道，這是該國(guó)第四個(gè)發(fā)生燃燒事故的三元鋰離子電池儲(chǔ)能電站。這些事故應(yīng)該引起我國(guó)鋰離子電池儲(chǔ)能電站決策者和建設(shè)者們的警惕和深思。

 

三、增程式電動(dòng)車(chē)與磷酸鐵鋰電池是絕佳配對(duì)

 

增程式電動(dòng)車(chē)是指純電動(dòng)汽車(chē)上加裝增程器(任何一種發(fā)電裝置)，通過(guò)在車(chē)上發(fā)電增加行駛里程。這類(lèi)車(chē)的優(yōu)點(diǎn)突出：電池組不會(huì)過(guò)充和過(guò)放，壽命延長(zhǎng)，安全性高；電池少，補(bǔ)貼退坡、取消的影響小，易于市場(chǎng)化；城市工況下比燃油車(chē)節(jié)油50%以上，更為省錢(qián)；可以不外接充電，少建充電樁，且能遠(yuǎn)距離行駛；如有充電條件，城市百公里內(nèi)節(jié)油率80%以上；可沿用燃油車(chē)的生產(chǎn)、加油設(shè)施，便于發(fā)展；新近提出的發(fā)電直驅(qū)增程式電動(dòng)汽車(chē)，可免去大電流的充電和放電，不僅更節(jié)能(油)，而且電池壽命更長(zhǎng)。

 

如果把安全性高的磷酸鐵鋰電池用于增程式電動(dòng)汽車(chē)，不但能夠提高車(chē)輛的安全性，而且比能量、比功率完全夠用，使用壽命長(zhǎng)。此外，我國(guó)鋰資源豐富，不存在鈷、鎳資源受制約的問(wèn)題。

 

所以，我國(guó)應(yīng)將磷酸鐵鋰電池作為發(fā)展重點(diǎn)，使之有力地支持增程式電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)化，它可以有效免除純電動(dòng)汽車(chē)的里程、安全、價(jià)格、充電、后續(xù)電池五大焦慮。

 

有人認(rèn)為，增程式還是要燒油，不是發(fā)展電動(dòng)車(chē)的最終目標(biāo)。言下之意，發(fā)展增程式電動(dòng)車(chē)意義不大。對(duì)此，筆者想著重強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)。

 

一是如果我國(guó)汽車(chē)的油耗能降一半以上，年節(jié)油近2億噸，這有助于環(huán)境改善、提高能源安全。

 

二是純電動(dòng)汽車(chē)未必是最終目標(biāo)。我們要以節(jié)能減排為標(biāo)準(zhǔn)，考評(píng)各條技術(shù)路線。未來(lái)，增程式電動(dòng)車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)很有可能不燒油而燒醇類(lèi)，類(lèi)似現(xiàn)在巴西的汽車(chē)燒乙醇。醇類(lèi)由太陽(yáng)能生物質(zhì)轉(zhuǎn)換而來(lái)，不增加CO2排放，如果再加上發(fā)展熱效率很高的發(fā)動(dòng)機(jī)，我國(guó)汽車(chē)的節(jié)能減排將取得很大突破。