作為我國動力電池領先企業(yè)，寧德時代與科研機構(gòu)對鋰電池的研發(fā)有較大不同，寧德時代更注重從工程化的角度入手。寧德時代副總裁、首席科學家吳凱介紹，電池企業(yè)進行研發(fā)注重考慮兩方面因素，一是能量密度；二是成本平衡設計。這兩條曲線與經(jīng)濟學的供需曲線相似，在某個位置形成平衡點。這個平衡點的時間節(jié)點是2020年，能量密度達到300Wh/Kg，價格為1元/Wh。在這個平衡點之下，三元/石墨體系的電池會成為流行趨勢，隨著能量密度提升，硅基負極體系、固態(tài)電池等會顯示出優(yōu)勢。

 

我國目前動力電池的研發(fā)主要考慮的是能量密度、成本、壽命三要素平衡設計，在考慮安全性、使用環(huán)境的廣泛性以及充電方面，系統(tǒng)設計成為引導電池設計方向的關鍵。在平衡點之下，高鎳化是提高能量密度的重要手段。“寧德時代近期會在高鎳應用方向深耕細作，長期來看，會加強固態(tài)鋰金屬電池開發(fā)。”吳凱說。

 

此外，大數(shù)據(jù)監(jiān)控也說明了我國新能源汽車動力電池的現(xiàn)狀。北京理工大學教授王震坡介紹了動力電池大數(shù)據(jù)平臺的運行情況。他說，目前，我國形成了電動車輛安全運行國家、地方政府、整車企業(yè)三級監(jiān)管技術(shù)體系，國家平臺已接入超過90萬輛產(chǎn)品，日在線近50萬輛，行駛1200萬公里，充電16萬次。

 

從監(jiān)控數(shù)據(jù)來看，安全性成為動力電池的首要問題，在2010～2016年間，動力電池起火事故中有67％的原因來自動力電池，充電引起的起火占14％，其他原因占19％。

 

整車企業(yè)向左電池企業(yè)向右

 

動力電池從磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)向三元體系后，能量密度有了較大幅度的提高，但是，瓶頸問題依然沒有解決。燃料電池和固態(tài)電池被大家認為是未來的發(fā)展方向，為了搶占未來的制高點，我國企業(yè)出現(xiàn)了較有代表性的現(xiàn)象：不少整車企業(yè)偏向燃料電池，動力電池企業(yè)偏向固態(tài)電池研發(fā)。

 

長城汽車在電動汽車研發(fā)上步伐較慢，但一起步便瞄準了燃料電池，長城汽車宣布，2022年推出首款燃料電池車型。

 

比亞迪曾是磷酸鐵鋰電池的龍頭企業(yè)，隨著技術(shù)迭代發(fā)展，比亞迪也投入到燃料電池的研發(fā)之中。前不久，比亞迪與美國混合動力公司（US Hybrid Corporation）合作研發(fā)氫燃料電池客車。該款客車將服務于美國火奴魯魯（檀香山，Honolulu）的Daniel K.Inouye國際機場。

 

吉利汽車也積極投入到燃料電池的研發(fā)中，目前形成了純電、混動、氫燃料電池、替代燃料四條路線。當然，由于燃料電池的前景還不明朗，吉利在燃料電池上的投入還不多。

 

上汽集團是我國最早從事燃料電池汽車研發(fā)的企業(yè)，旗下上汽大通的燃料電池汽車已正式上市銷售。

 

與整車企業(yè)熱衷燃料電池形成鮮明對比的是，動力電池企業(yè)大多數(shù)在研發(fā)固態(tài)電池。吳凱告訴《中國汽車報》記者，寧德時代在固態(tài)電池上投入了相當多的資源。此前，比克集團副總裁廖振波也告訴《中國汽車報》記者，比克已布局凝膠態(tài)的電池，即俗稱的半固態(tài)電池，并組建成立了全固態(tài)電池研發(fā)團隊。

 

據(jù)記者了解，我國動力電池排名前十的企業(yè)都涉足固態(tài)電池的研發(fā)之中，力神、國軒、微宏等企業(yè)都建立了研發(fā)團隊并進行了相關布局。

 

與我國的情況不盡相同，國外整車企業(yè)并沒有一邊倒地選擇燃料電池。大眾汽車日本總裁兼CEO莊司茂曾稱，未來燃料電池車可能在日本以外遭遇困境，難以在全球范圍獲得光明前途。大眾汽車也表示正在研發(fā)續(xù)駛里程超過1000公里的固態(tài)電池，并將在2025年量產(chǎn)。

 

6月13日，福特汽車表示，福特與戴姆勒正在逐步關閉一家開發(fā)汽車燃料電池技術(shù)的合資企業(yè)。雙方表示計劃在內(nèi)部進行各自的燃料電池技術(shù)開發(fā)，顯然雙方的燃料電池汽車研發(fā)受阻。

 

研發(fā)出全球第一款量產(chǎn)燃料電池汽車的豐田，也并沒有把寶全押在燃料電池上，目前，其也在積極進行固態(tài)電池研發(fā)。前不久，豐田汽車高層人事調(diào)整似乎也預示著豐田將重心從燃料電池轉(zhuǎn)向純電動以及固態(tài)電池上。

 

終極電池爭論泛起

 

目前來看，整車企業(yè)與電池企業(yè)對未來電池的看法產(chǎn)生了分歧，市場上關于燃料電池和固態(tài)電池的爭論也不時傳出。尤其是最近李克強總理在日本參觀豐田工廠之后，似乎燃料電池更加引起人們的關注。有人甚至認為“即將進入氫時代”。

 

不過，中國工程院院院士陳立泉并不贊成氫是終極汽車能源的說法。他說，燃料電池主要依靠氫氧化學反應，固態(tài)電池的種類較多，常見的聚合物固態(tài)電池有聚環(huán)氧乙烷（PEO）、聚環(huán)氧丙烷（PPO）、聚丙烯腈（PAN）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚偏氟乙烯（PVDF）等，這些聚合物固態(tài)電池主要進行的是鋰氧化學反應。氫氧的理論能量密度為3525Wh/Kg，鋰氧為5217Wh/Kg，兩者有較大差距。

 

“氫氧電池只能稱為一次電池，鋰氧電池才是可充電池。從原子量的對比也可以看出，鋰是氫的7倍，鋰氧電池體積能量密度也好于氫氧電池，從使用環(huán)境來看，氫氧電池的限制因素比鋰氧電池多。”陳立泉說。

 

會上，不少專家針對行業(yè)興起的燃料電池與固態(tài)電池終極能源目標之爭也發(fā)表了看法，有專家表示，他曾去日本考察了幾家汽車企業(yè)，看到他們更加注重固態(tài)電池，詢問原因，日本企業(yè)人士認為，燃料電池的商業(yè)化道路比固態(tài)電池還長。

 

對于燃料電池與固態(tài)電池的終極之爭，中國科學院院士、國家863新能源汽車重大專項總體專家組組長、清華大學教授歐陽明高說：“我也不同意氫是終極能源以及氫燃料電池車是終極環(huán)保車的說法。”

 

不過，盡管如此，對于氫燃料電池汽車的發(fā)展，歐陽明高還是提出了建議，他強調(diào)，目前，大家只關注燃料電池系統(tǒng)本身，與氫相關的技術(shù)和基礎設施發(fā)展并不理想。他認為，產(chǎn)業(yè)更應重視氫能技術(shù)，即前端的氫燃料，比如制取、運輸、儲存、壓縮等環(huán)節(jié)。國家在大力扶持新能源汽車，僅2017年國家便出臺了16項相關政策。而新能源汽車也趁著這股順風迅猛發(fā)展。市場預計今年將產(chǎn)銷70萬輛新能源汽車，以此帶動的動力電池需求將進一步放大。但在下游原材料價格暴漲以及上游整車廠價格打壓的雙重壓力下，市場預計，在短暫的火爆期之后，成本和技術(shù)導向?qū)⒘顒恿﹄姵匦袠I(yè)將進入洗牌期。 

 

新能源汽車的重要瓶頸之一在于電池的續(xù)航里程。在此背景下，國家《促進汽車動力電池發(fā)展行動方案》、《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》等紛紛鼓勵高能量密度電池的使用，近期《外商投資產(chǎn)業(yè)指導目錄（2017年修行）》提出解除純電動汽車合資企業(yè)限制以及取消汽車電子和動力電池股比限制，也是促進國內(nèi)新能源汽車市場推廣應用高能量密度電池的重要舉措。