未來(lái)幾個(gè)月電動(dòng)汽車會(huì)有“斷糧”風(fēng)險(xiǎn)嗎?
汽車行業(yè)的芯片荒已經(jīng)叫囂了有幾個(gè)月的時(shí)間,幾乎所有廠商都受到了影響,甚至連摩托車廠商春風(fēng)也因芯片問(wèn)題暫停銷售無(wú)鑰匙啟動(dòng)版車型。此外,對(duì)電動(dòng)車來(lái)說(shuō),除了“缺芯”,還面臨著“缺鋰”的問(wèn)題。如果缺芯片只是有影響,缺電池?zé)o異于“斷糧”。

作為新能源汽車的核心裝備,動(dòng)力電池的生產(chǎn)需要各種類型的化工材料。主流電池種類中,儲(chǔ)能表現(xiàn)良好的電池往往需要更多產(chǎn)量稀少、對(duì)外依賴度強(qiáng)的材料,這也是目前電池供應(yīng)不足的重要原因。
|?“難以兩全”的鋰電池

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鋰離子電池主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜四個(gè)部分組成。它的正極材料為鋰合金金屬氧化物,負(fù)極材料則為石墨。
目前市場(chǎng)上幾種主流的鋰電池均以石墨為負(fù)極材料,因此鋰離子電池的差別主要體現(xiàn)在正極材料上。根據(jù)正極材料的不同,動(dòng)力電池主要分為錳酸鋰電池、磷酸鐵鋰、三元鋰電池三種。

·?錳酸鋰電池

錳酸鋰電池最早由日產(chǎn)汽車與日本電器NEC的合資公司AESC提出,它以錳酸鋰為正極材料,價(jià)格低廉,但能量密度和安全性能都比較一般,各方面的性能不算突出,但是比較均衡。日產(chǎn)早期電動(dòng)車聆風(fēng)使用的就是錳酸鋰電池,但目前已很少使用。
·?磷酸鐵鋰電池
2020年至今的一系列電動(dòng)車電池燃爆事件,讓磷酸鐵鋰電池重新受到關(guān)注。這種電池正極材料為磷酸鐵鋰,危險(xiǎn)性和助燃性較低,即使直接穿刺短路也不至于發(fā)生燃爆危險(xiǎn)。此外,由于磷酸鐵鋰材料易于獲得,因此在價(jià)格上更有優(yōu)勢(shì)。

磷酸鐵鋰電池的主要缺點(diǎn)在于充電循環(huán)壽命較低,低溫下掉電更明顯,理論能量密度遠(yuǎn)低于三元鋰電池。為解決這一問(wèn)題,比亞迪開(kāi)發(fā)出了超級(jí)磷酸鐵鋰電池——刀片電池,電池造型扁平,空間利用率高,可以密集排布,電量和穩(wěn)定性有非常高的提升。
·?三元鋰電池
在目前主打長(zhǎng)續(xù)航的車型中,除比亞迪外大多車型搭載的都是三元鋰電池。三元鋰電池主要分為鎳鈷錳和鎳鈷鋁兩種形式,兩種電池均使用鈷酸鋰。鈷酸鋰氧化性和腐蝕性甚至強(qiáng)于高錳酸鉀,在倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)需要與一切可燃物隔絕。

由于鈷酸鋰的強(qiáng)氧化性,在隔膜破壞后,很容易發(fā)生劇烈反應(yīng),生成大量氣體并發(fā)生燃爆。此外,鈷酸鋰本身即可助燃,在一定條件下可生成氧氣,在起火后極難撲滅,為保證安全通常要為電池加裝完善的保護(hù)措施,這也無(wú)形中增加了成本。

世界上主要的鈷礦都來(lái)自于剛果,三元鋰電池生產(chǎn)極其依賴于進(jìn)口,各個(gè)電池廠商都在想辦法開(kāi)發(fā)含鈷量更低的電池配方,以減輕依賴。在很多新電池的宣傳中,含鎳量等指標(biāo)都成為了著重宣傳點(diǎn)。
可以看出,在主要的鋰電池種類中,錳酸鋰的各項(xiàng)指標(biāo)都不如另兩種電池,正在逐漸被市場(chǎng)淘汰;磷酸鐵鋰原材料易于獲得,但是儲(chǔ)能水平相對(duì)較低;三元鋰電池儲(chǔ)能水平高,但是原材料依賴于進(jìn)口,且危險(xiǎn)性和制造工藝要求更高。
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對(duì)電動(dòng)車廠商來(lái)說(shuō),電池選用面臨著“進(jìn)退兩難”的問(wèn)題。目前,由于全球疫情逐步嚴(yán)重、海外產(chǎn)能嚴(yán)重受限等原因,許多進(jìn)口材料的價(jià)格都有明顯上漲。“糧草不足”確實(shí)為電動(dòng)車的前景增加了許多不確定性。