動力電池材料比拼：比亞迪錳vs特斯拉石墨烯

　　密度不輸三元材料？比亞迪下代電池技術(shù)鎖定磷酸鐵錳鋰

　　在8月3日湖南韶山召開的由中科招商投資管理集團有限公司主辦的中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)三基工程會議上，比亞迪股份有限公司總裁王傳福接受了媒體專訪，他認為，比亞迪秦這款車市場預(yù)期遠遠超出了他們的預(yù)估，給產(chǎn)能帶來很大壓力；在新的電池技術(shù)上，比亞迪一直在進行新電池、新材料的研發(fā)。

　　在新能源車的產(chǎn)能上比亞迪是如何安排的，能不能適應(yīng)市場的需要？比亞迪現(xiàn)在使用的是磷酸鐵鋰技術(shù)路線，下一步其它技術(shù)路線如何選擇？

　　王傳?；卮鹫f，比亞迪現(xiàn)在正在遇到產(chǎn)能的瓶頸，因為對市場的預(yù)估有些小心謹慎，沒有判斷出比亞迪秦這款車市場如此的火爆，所以，現(xiàn)在的產(chǎn)能遠遠跟不上供應(yīng)。

　　現(xiàn)在比亞迪秦已銷售了6000余輛，現(xiàn)在每個月的產(chǎn)能是1000輛，但每個月的訂單數(shù)量在3000至4000輛左右，超出了產(chǎn)能的3至4倍，這就出現(xiàn)了比亞迪秦市場供應(yīng)的嚴重短缺。這也說明新能源車的市場拐點已經(jīng)到來了?，F(xiàn)在比亞迪也在積極布局，應(yīng)對這樣的市場狀況，至少在明年早些時候能夠解決市場供應(yīng)的問題。

　　說到電池材料技術(shù)路線問題，比亞迪現(xiàn)在是磷酸鐵鋰的方向，未來也會研究其它的技術(shù)。我們現(xiàn)在研究的就是在磷酸鐵鋰路線下的改進型，叫磷酸鐵錳鋰，就是在材料里面添加錳元素。這種電池的能量密度已經(jīng)達到了三元材料的密度。另外，我們考慮電池的技術(shù)路線，也是從材料的礦物質(zhì)多少出發(fā)的。三元材料中的鈷是相對稀有的金屬，地球上儲藏量有限，這就造成有這個元素的電池價格會下不來。而我們選擇的磷酸鐵錳鋰，這些元素在地球上很富有，不會存在枯竭的那一天，所以，我們從經(jīng)濟性上來考慮，就選擇了這個路線。當然，隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展，我們也有可能選擇其它技術(shù)路線。

　　石墨烯或成特斯拉電池理想候選材料

　　特斯拉CEO馬斯克在接受英國汽車雜志采訪時表示，目前正在研究高性能電池，特斯拉汽車很快將能行駛805公里，相比目前增長近70%。特斯拉對電池技術(shù)的革新，將引發(fā)市場對提升鋰電池能量密度材料的關(guān)注。石墨烯具有高導(dǎo)電性和良好的柔韌性，是柔性儲能器件的理想候選材料之一。

　　柔性屏、鋰電池、超級電容是石墨烯短期最具吸引力的三個應(yīng)用領(lǐng)域。（1）柔性屏將給消費電子領(lǐng)域帶來革命性變化，手機與平板電腦實現(xiàn)完美統(tǒng)一；（2）石墨烯可用于鋰電池的負極復(fù)合材料和導(dǎo)電添加劑，鋰電池比容量可以從370mAh/g提升到540mAh/g，同時大幅提升電池充放電速度；（3）超級電容器的正負極換成石墨烯后（原為石墨），可大幅提高其比電容密度和額定電壓，同時降低電容器的等效電阻。

　　對于鋰電池而言，電極材料是決定其能量密度的關(guān)鍵因素。目前鋰電池負極材料的主要種類有天然石墨（59%），人造石墨（30%），中間相炭微球（8%）及其他類型（3%），石墨類負極材料仍然占據(jù)主流地位。由于現(xiàn)有技術(shù)限制，當前主流負極材料（如人造石墨、中間相碳微球等）并不能大幅提高鋰電池能量密度，負極材料市場急需高效的新型材料。

　　公開資料顯示，近年來石墨烯等新型負極材料的研發(fā)與應(yīng)用，開始受到業(yè)內(nèi)的關(guān)注。石墨烯是一種新型材料，是已知材料中最薄的一種。由于它的電阻率低，電子遷移的速度極快，表面積大和電性能良好，被科學(xué)家認為是鋰離子電池的理想電極材料。

　　研究證明，將石墨烯應(yīng)用于鋰離子電池負極材料中，可以大幅度提高負極材料的電容量和大倍率充放電性能。石墨烯可阻止復(fù)合材料中納米粒子的團聚，緩解充放電過程中的體積效應(yīng)，延長材料的循環(huán)壽命。粒子在石墨烯表面的附著，可減少材料形成SEI膜過程中與電解質(zhì)反應(yīng)的能量損失。

　　近年來，國內(nèi)高校和研究機構(gòu)進行了石墨烯材料的研究工作，企業(yè)也開始推進石墨烯負極材料的產(chǎn)業(yè)化進程。2011年11月，常州第六元素材料科技股份有限公司成立，將生產(chǎn)用于鋰電池負極材料的石墨烯。2012年4月，大連麗昌新材料有限公司建成了全自動石墨烯負極材料生產(chǎn)線，年產(chǎn)能達300噸。機構(gòu)預(yù)計，隨著石墨烯技術(shù)的突飛猛進，石墨烯的特性將提升鋰電池的能量密度，進而解決電動汽車的續(xù)航里程問題。

　　動力鋰電池材料路線之爭 中日韓三元材料大戰(zhàn)

　　在在嘗試了市面上超過300種電池后，特斯拉才認定三元鋰電池。

　　特斯拉電池技術(shù)總監(jiān)Kurt Kelty給出的理由是：能量密度更大且穩(wěn)定性、一致性更好；可以有效降低電池系統(tǒng)的成本；尺寸小但可控性和安全性都不斷提高。

　　事實證明，Kurt Kelty的選擇絕對正確。

　　在特斯拉從首款車型Roadster向目前最風(fēng)靡的Model S“轉(zhuǎn)型”的4年時間里，電池組成本已經(jīng)下降了約44%，并且會繼續(xù)下降。

　　現(xiàn)在，MODEL S續(xù)航里程能夠達到486公里，電池容量達到85kWh（1kwh=1度），采用8142個3.4AH（AH，安時數(shù)，是反映電池容量大小的指標之一）的松下18650型電池。工程師們將這些電池以磚、片形式逐一平均分配，最終組成一整個電池包，放置于車身底板。

　　就在7日，特斯拉發(fā)布今年第一季度財報，首席執(zhí)行官馬斯克說，特斯拉與松下達成協(xié)議，將建造一座耗資約50億美元的超級鋰離子電池廠。

　　當特斯拉MODEL S在高速公路上飛馳的時候，各方對三元鋰電池的關(guān)注度也以幾何級數(shù)飛增。