新能源汽車火爆 磷酸鐵鋰“鬧心”
在新能源汽車火爆的今天，作為動(dòng)力汽車鋰電池四大正極材料之一的磷酸鐵鋰，成了炙手可熱的概念。按理說，像這種人人都看好的“搶手貨”又何來“鬧心”之說呢？且聽筆者細(xì)細(xì)道來。
鬧心之一：不用它還不行
作為新能源汽車的核心零部件，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)近幾年的發(fā)展可謂突飛猛進(jìn)。各類電池產(chǎn)品輪番角逐，磷酸鐵鋰電池一路過關(guān)斬將，為大多數(shù)人所看好，成為目前動(dòng)力電池市場(chǎng)的主角。
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磷酸鐵鋰電池
此前，我們聽說過多種動(dòng)力電池。比如去年某次展會(huì)上某家企業(yè)展出的號(hào)稱一次充電續(xù)駛里程可達(dá)1200公里以上的新能源客車，采用的是鈉硫電池，當(dāng)時(shí)就引來了很多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注與議論。后來有專家指出，鈉硫電池在高溫條件下很不穩(wěn)定，有可能發(fā)生爆炸，這條技術(shù)路線早在十多年前就已經(jīng)被否定了。鉛酸電池應(yīng)該算得上是技術(shù)比較成熟的產(chǎn)品，但是由于污染高這個(gè)特點(diǎn)，使得這個(gè)產(chǎn)品并不被看好。鉛金屬的提煉、制造電池、回收電池的過程中都有污染，只有汽車在路上跑的時(shí)候沒有污染，因此不能說這是清潔能源，不值得大力推廣。
目前來看，多數(shù)機(jī)構(gòu)均判斷鋰離子電池是適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。鋰離子電池的能量密度約為鎳氫電池的1.5~2.5倍，為鉛酸蓄電池的3~5倍，自放電指標(biāo)也具有顯著的優(yōu)勢(shì)。鋰離子電池目前有錳酸鋰、鈷酸鋰、鈦酸鋰和磷酸鐵鋰等幾種，前3種由于安全性不被人們所看好，基本上沒有在汽車上得到廣泛應(yīng)用。就目前來說，磷酸鐵鋰是一個(gè)最佳選擇。
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但是，也有專家指出，磷酸鐵鋰電池并不是電動(dòng)汽車動(dòng)力的有效解決方案?！安灰蚜姿徼F鋰在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池中的作用過分夸大了。”國家科技部973計(jì)劃電動(dòng)汽車儲(chǔ)能項(xiàng)目首席科學(xué)家、上海交通大學(xué)馬紫峰教授說表示：“學(xué)術(shù)界的觀點(diǎn)認(rèn)為，磷酸鐵鋰不可能是未來新能源汽車主要的動(dòng)力電池。從單電池電壓來看，磷酸鐵鋰比鈷酸鋰等材料低很多，磷酸鐵鋰電池的能量密度偏低，電池系統(tǒng)體積很大，大規(guī)模運(yùn)用未必合適，還需要做更多技術(shù)論證?！?/FONT>
學(xué)術(shù)論證歸學(xué)術(shù)論證，無奈現(xiàn)實(shí)是不等人的，沒有哪一家企業(yè)愿意錯(cuò)過目前的大好時(shí)機(jī)。
鬧心之二：用它又怕惹官司
在實(shí)際利益面前，很多企業(yè)紛紛上馬磷酸鐵鋰項(xiàng)目，其中也不乏“沒有條件、創(chuàng)造條件也要上”的熱血勇士。抄襲、仿造之風(fēng)很快籠罩了這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛也隨之而來。
今年年初以來，有關(guān)磷酸鐵鋰電池技術(shù)專利爭奪戰(zhàn)升級(jí)的報(bào)道不斷見諸報(bào)端。來自歐美的幾大跨國公司稱其擁有磷酸鐵鋰電池核心技術(shù)專利，大打?qū)＠畱?zhàn)。幾個(gè)月前，來自加拿大的Phostech公司與中國的電池生產(chǎn)企業(yè)談判，并提出“入門費(fèi)”1000萬美元、每生產(chǎn)1噸磷酸鐵鋰交2500美元的苛刻要求。中國政法大學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)研究中心主任張楚教授，以個(gè)人名義對(duì)Phostech公司持有的“磷酸鐵鋰電池”專利向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利復(fù)審委員會(huì)提出無效申請(qǐng)。他表示，對(duì)于國內(nèi)企業(yè)來說，如果不能突破鋰電池專利困境，鋰電池行業(yè)或?qū)⒅氐窪VD行業(yè)專利被國外壟斷的覆轍。更重要的是，這不僅關(guān)系到我國磷酸鐵鋰電池行業(yè)的未來發(fā)展方向，未來也許會(huì)關(guān)系到我國電動(dòng)車行業(yè)的命運(yùn)。
據(jù)專家介紹，在磷酸鐵鋰電池和材料領(lǐng)域，有兩大核心技術(shù)專利。其中一個(gè)是包敷碳技術(shù)專利，另一個(gè)是碳熱還原技術(shù)專利。前者由加拿大Phostech公司擁有獨(dú)家使用權(quán)，并且已經(jīng)在中國申請(qǐng)專利；后者的專利權(quán)由美國威能公司所有，目前尚未在中國申請(qǐng)專利。
外國公司專利猶如一把懸在頭頂?shù)睦麆?，隨時(shí)可能落在中國企業(yè)的頭上，對(duì)我國的磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)構(gòu)成巨大的潛在威脅。有專業(yè)人士認(rèn)為，外國公司在采取慣用的“放水養(yǎng)魚”手法?，F(xiàn)在，新能源汽車的技術(shù)尚未成熟，磷酸鐵鋰電池也未形成成熟的商業(yè)模式。一旦新能源汽車形成成熟的技術(shù)，中國新能源車大批量出口，國內(nèi)的磷酸鐵鋰電池進(jìn)入迅猛發(fā)展時(shí)期，掌握核心專利技術(shù)的外國公司，很可能會(huì)形成專利聯(lián)盟，聯(lián)手對(duì)付中國的磷酸鐵鋰電池企業(yè)。
對(duì)于國內(nèi)的電池企業(yè)來說，似乎也沒有什么更好的辦法。一些比較謹(jǐn)慎的企業(yè)選擇了在電池產(chǎn)品的名稱上做文章，盡量不引起外國公司的注意。而更多的企業(yè)顯然沒有想得那么長遠(yuǎn)，認(rèn)為“在國內(nèi)銷售不會(huì)有什么問題”。
鬧心之三：批量生產(chǎn)挺麻煩
現(xiàn)在國內(nèi)不少人對(duì)磷酸鐵鋰電池的態(tài)度可以用“狂熱”二字來形容，而實(shí)際上，磷酸鐵鋰電池在技術(shù)上并不是非常成熟的。專業(yè)人士指出，現(xiàn)在鋰電池技術(shù)瓶頸有兩個(gè)，一是在高溫下鋰電池儲(chǔ)存的壽命，一個(gè)是由于內(nèi)部短路或者是外部的問題造成的電池?zé)崾Э囟斐傻陌踩珕栴}。在一項(xiàng)技術(shù)尚未成熟的前提下，不把更多的精力和金錢花在技術(shù)研究上，而是選擇迅速上馬，雖然不是非常妥當(dāng)，可是對(duì)于以利潤最大化為目的的企業(yè)而言也不能過于苛求，但是必然會(huì)承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。在磷酸鐵鋰電池的研發(fā)道路上，企業(yè)還有很長的路要走。
同時(shí)，目前國內(nèi)鋰電池的品質(zhì)與國外還有很大的差距，主要是生產(chǎn)方式不同決定的。浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與材料學(xué)院教授王連邦告訴記者：“中國企業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化跟國外差別很大，很多都是手工的。單個(gè)電池還看不出來，上百個(gè)電池串聯(lián)在一塊，差別就非常明顯。品質(zhì)上的差距主要是由電池產(chǎn)品的一致性引起。從原材料到產(chǎn)品，里面有非常多的工序。國內(nèi)很多電池企業(yè)的同一批產(chǎn)品品質(zhì)都不一樣。這是生產(chǎn)方式的問題，不是一兩年就能彌補(bǔ)的?！?/FONT>
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此外，動(dòng)力電池的關(guān)鍵零部件——隔膜，也是國產(chǎn)磷酸鐵鋰電池實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)瓶頸。目前全球鋰電池產(chǎn)能急速擴(kuò)張，做為主要材料的鋰電池隔膜產(chǎn)能增長速度呈現(xiàn)滯后的局面，已經(jīng)有眾多的電池廠家不同程度的表示了隔膜緊缺，隔膜材料產(chǎn)能的提高不僅對(duì)我國鋰電池乃至世界鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是一個(gè)迫切的要求。鋰電池隔膜由于投資風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)門檻高，一直未能實(shí)現(xiàn)國內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)，特別是在對(duì)安全性、一致性要求更高的動(dòng)力鋰離子電池領(lǐng)域，更是我國從鋰電池生產(chǎn)大國到鋰電池生產(chǎn)強(qiáng)國難以逾越的障礙。據(jù)了解，目前在此領(lǐng)域有所建樹的企業(yè)，國內(nèi)非常鮮見。
鬧心之四：還怕押錯(cuò)寶
上文曾經(jīng)提到，磷酸鐵鋰電池并不是一個(gè)完美的解決方案，多少有一些權(quán)宜之計(jì)的意思。作為電池生產(chǎn)企業(yè)，不能光看著眼前的市場(chǎng)利益，以后的發(fā)展還是需要未雨綢繆的。如果不提前做一些準(zhǔn)備，將來很可能就會(huì)置身于不利的境地。
從長遠(yuǎn)來看，燃料電池是很多專家比較認(rèn)可的方向，也有很多國際巨頭不斷在這個(gè)領(lǐng)域發(fā)力。燃料電池是一種將氫氣和空氣中的氧通過電化學(xué)過程結(jié)合成水并產(chǎn)生電能的發(fā)電裝置。燃料電池工作不需燃燒，無轉(zhuǎn)動(dòng)部件，具有能量轉(zhuǎn)換效率高（實(shí)際使用效率為普通內(nèi)燃機(jī)的2~3倍）、無噪聲、運(yùn)行壽命長、可靠性高、維護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn)；它的唯一產(chǎn)物是水，真正符合清潔、可再生要求。從1994年第一輛燃料電池汽車問世到現(xiàn)在短短十幾年的時(shí)間，技術(shù)的發(fā)展非常迅速。
實(shí)際行動(dòng)顯示，目前世界各個(gè)國家對(duì)燃料電池的發(fā)展、燃料電池汽車技術(shù)的發(fā)展給予了非常高的關(guān)注。豐田已經(jīng)宣布，第一輛燃料電池汽車將在2015年面市。去年9月，豐田、本田、現(xiàn)代、福特、通用、戴姆勒、起亞等知名汽車公司共同發(fā)表聲明，呼吁各國政府在2015年前建立更多的氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施。如果這一目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)，從2015年起，全球范圍內(nèi)將會(huì)有幾十萬輛氫動(dòng)力汽車逐漸實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。雖然現(xiàn)在燃料汽車的成本還非常高，但這是真正符合清潔標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，隨著生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，成本的降低只是一個(gè)時(shí)間問題。
就大方向來看，新能源汽車的推陳出新勢(shì)必促使電池技術(shù)的拓寬。專業(yè)人士認(rèn)為，未來將燃料電池和蓄電池，或者燃料電池和電容器加以組合，結(jié)合二者的優(yōu)勢(shì)，會(huì)是很好的發(fā)展方向。
