“锰酸锂+三元材料”依然是汽车动力电池的优先选择
时间：2014-6-14 17:58:14来源：本站原创浏览次数：
目前汽车动力锂离子电池正负极材料使用及电池类型情况。“磷酸铁锂+碳”组合目前除了美国A123 系统、Valence 等企业之外，基本上都是中国企业在做，而且主要是采用方型电池形。“磷铁锂+钛酸锂”组合的锂离子电池主要是湖州微宏动力系统有限公司在做，方型，其电池及模组已经用在了重庆恒通的电动客车（包括EV 和PHEV）上。
磷酸铁锂材料致命的缺陷是的理论比容量低，要实现中国新能源汽车发展规划中2015年电池单体的能量密度达到180Wh/kg 以上的目标没有可能。“磷酸铁锂+钛酸锂”组合的电池虽然工作温范围、倍率充放电特性有明显改善，同时循环寿命更长也更安全，但其电池工作平台只有可怜的1.7V～1.9V，使得电池的能量密度更低，更不适合用于电动汽车领域。
“锰酸锂+碳”的组合在电动工具等小型动力锂离子电池制造领域有广泛应用，主要是圆柱型电池形态。在电动汽车用大型方型电池和聚合物电池领域，锰酸锂只是作为主要的正极材料使用得多，但几乎没有纯粹使用锰酸锂作为正极材料的案例出现，因为锰酸锂的电压平台虽然较高但比容量不高，很难单独使用。中国锰酸锂路线的代表性企业盟固利是以锰酸锂为主，掺杂少量酸锂以提高容量。AESC（NEC 与日产的合资企业）用于Leaf EV 的动力电池，一开始也和盟固利一样，后来辅助的正极材料由镍酸锂改为镍铝酸锂。
首先将NCM 三元材料用于电动汽车动力锂离子电池的代表性企业是LG 化学，但也是以锰酸锂为主，占比到了70%，而NCM 三元材料用量只有30%左右。关于LEJ 的电动汽车用方型动力电使用的正极材料的情况，有的报道说是全部使用NCM 三元材料，有说是锰酸锂与NCM 三元材料混合。不过，即使是全部使用NCM 或是以NCM 为主，目前这条路线也并未有更多的企业跟。因为解决安全问题需要耗费更大的代价，这使得电池成本高昂而难有市场，三菱汽车i-MiEV 日渐萎靡的销量已经证明了这一点。
在小型圆柱型电池做汽车动力电池方面，倒是有较多的企业在尝试“NCM 或NCA+碳”的组合。“NCA+碳”圆柱型电池方面，最著名的当属松下给特斯拉电动汽车供应的电池产品。得到中国资金沙江创投投资控股的美国波士顿动力（Boston-Power）公司，在开发“NCM+碳”的小型圆柱型动力电池，不过，他们的电池并不是标准的18650 电池，而看上去是似乎由两个18650 电池接而成的变形圆柱型电池。目前，北汽（BAW）的C70 EV 上已经采用了波士顿动力的圆柱型电池产品。
三元材料要在汽车动力电池领域成为主流应用的正极材料，需要走圆柱型路线才有可能。而目前中国的锂离子电池企业在汽车动力电池方面一般是走方型大电池路线，这样就需要像LEJ 那解决电池的安全问题，同时，成本方面要比LEJ 低得多，这很难做到。如果像特斯拉一样走圆柱型小电池路线，就需要在电池模组技术方面下工夫，这同样很难，因为电池模组技术正是中企业普遍的短板。从各方面综合来看，墨柯认为，三元材料要成为中国电动汽车动力锂离子电池的主流正极材料，短期内很难实现。
在多数电池企业走方型或聚合物大电池路线的实际情况下，真锂研究认为，未来两三年内在汽车动力电池方面较为理想的正极材料选择是“锰酸锂+三元材料”组合，以锰酸锂为主。三元材料够弥补锰酸锂能量密度偏低的不足，而锰酸锂则能够弥补单纯三元材料在针刺和过充方面的缺陷，二者正好互补。此处的锰酸锂材料一般是改性的锰酸锂。
在更远一点的三五年内，真锂研究认为，“锰酸锂+三元材料”组合依然会是汽车动力电池方面优先的正极材料选择，不同的是两种材料各自都会进一步改性，目的是继续提升材料的性能，锰酸锂材料会朝高电压化方向发展，而改性三元材料则会朝高容量化方向发展。前者镍锰酸锂会成为主要发展方向，而后者虽然NCM 的高容量化是一个方向（如NCM 811），但NCA 则可能会成为一个更重要的发展方向。
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