最近，廣汽新能源Aion S連續(xù)兩起自燃，再次把電動(dòng)汽車的安全問(wèn)題推上風(fēng)口浪尖。而爭(zhēng)論的焦點(diǎn)也開(kāi)始從事件本身逐漸轉(zhuǎn)移到Aion S搭載的811電池的安全性。
在廣汽Aion S上市之初，汽車圈就有觀點(diǎn)認(rèn)為，以搭載高能量密度的811電池大幅提升續(xù)航里程的做法稍顯激進(jìn)。為何說(shuō)略顯激進(jìn)呢？要想搞清楚這個(gè)問(wèn)題，我們需要先了解什么是811電池，以及什么是622電池、什么是523電池。
一般來(lái)說(shuō)，三元鋰離子電池組的基本組成結(jié)構(gòu)，是以鎳鈷錳、或者是鎳鈷鋁作為正極材料，以鋰作為負(fù)極材料，通過(guò)動(dòng)力電池組中的鋰化物電解液實(shí)現(xiàn)正負(fù)極間的電子交換，從而實(shí)現(xiàn)充放電的過(guò)程。整個(gè)動(dòng)力電池組內(nèi)部，是由液體構(gòu)成的。
由于正極往往采用三種元素，這種動(dòng)力電池我們稱之為三元鋰離子電池組。而長(zhǎng)城汽車旗下的蜂巢能源在不久前發(fā)布的無(wú)鈷電池，從本質(zhì)上來(lái)看也是三元鋰離子電池組中的一種，只是用釔元素取代了正在日趨枯竭的鈷元素，從而形成的一種全新的三元鋰離子電池組的構(gòu)型。
這里講到的811電池，就是動(dòng)力電池的正極材料，按照鎳鈷錳含量的占比而定義的一種高能量密度的電池。811，也就代表著在動(dòng)力電池的正極，鎳含量占80%，鈷含量占10%，錳含量占10%。以此類推，在811電池之前被廣泛運(yùn)用的622三元鋰離子電池，三者的占比也就是60:20:20。
在三種構(gòu)成三元鋰離子電池組的元素構(gòu)成里，鎳含量高低決電池組的能量密度，鎳的占比越高，動(dòng)力電池組的能量密度越大，在相同的體積下能夠帶來(lái)的電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程也會(huì)更長(zhǎng)。但鎳的含量越高，電池組的充放電穩(wěn)定性就會(huì)越差，所以完全以鎳來(lái)構(gòu)成電池組的正極，那么整個(gè)充放電過(guò)程就會(huì)變得完全不可控。
于是，在充放電過(guò)程中，就需要錳或者是鋁來(lái)保證電池組的充放電穩(wěn)定性。其中，錳元素的穩(wěn)定性又會(huì)比鋁更好一些，所以被廣泛的運(yùn)用在當(dāng)下的新能源動(dòng)力車型上。而鎳鈷鋁電池的主要用戶，則是特斯拉。
而在充放電過(guò)程中，鈷或者蜂巢能源采用的釔在起到的是一個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的作用，讓鎳元素和錳元素附著在其中，從而形成一個(gè)穩(wěn)定的化學(xué)肽，保證三元鋰離子電池組可以正常的實(shí)現(xiàn)充放電。
換句話說(shuō)，錳和鈷的占比與電池組的穩(wěn)定性成正比，和電池組的能量密度成反比，和車輛的續(xù)航里程成反比。
在一個(gè)穩(wěn)定的三元正極結(jié)構(gòu)中，如何在能量密度和充放電穩(wěn)定性之間尋找平衡，其實(shí)就是811電池、622電池等各類三元鋰離子電池在開(kāi)發(fā)過(guò)程中所要考慮的主要問(wèn)題。
相比于622電池，811電池的鎳含量更高，能量密度更大，而與之對(duì)應(yīng)的充放電穩(wěn)定性自然也就會(huì)越低。尤其是在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的頻繁充放電，以及外力的撞擊或者是其他不可預(yù)見(jiàn)的影響下，就存在著較高的自燃的風(fēng)險(xiǎn)。
目前811電池組所構(gòu)成的正極構(gòu)型，也基本上達(dá)到了傳統(tǒng)三元鋰離子電池的能量密度極限。要再往上去增加電池組的能量密度，就需要去考慮改變這種電池組結(jié)構(gòu)的構(gòu)型了，或者是像比亞迪的刀片電池那樣，通過(guò)壓縮單一電池組單元的體積，來(lái)實(shí)現(xiàn)體積占有率的提升，在物理的層面上實(shí)現(xiàn)體積能量密度的增加。
總而言之，三元鋰離子電池組的這種構(gòu)型在發(fā)展到811電池的階段之后，能量密度基本上已經(jīng)到了瓶頸。
而且就如同前面一直在講到的那樣，鎳含量的增加對(duì)應(yīng)的錳含量的降低，也必然會(huì)導(dǎo)致電池穩(wěn)定性的弱化，電池組整體的均衡性也進(jìn)入到瓶頸階段。而更令人頭疼的是，現(xiàn)在地球上已探知的鈷元素已經(jīng)不多了，按照現(xiàn)在的節(jié)奏發(fā)展下去，最快到2026年，已探知的鈷元素就枯竭了。
除能量密度和穩(wěn)定性之外，目前困擾新能源車普及的另一個(gè)重要因素還在于充放電的時(shí)間上。這其實(shí)也是一個(gè)和能量密度以及穩(wěn)定性息息相關(guān)的參數(shù)。
從使用的角度來(lái)看，充電時(shí)間越短，放電時(shí)間越長(zhǎng)才是符合實(shí)際使用需求的。而現(xiàn)有的以鋰化物電解液為主的電子交換，是很難做到快速充電的，尤其是在穩(wěn)定工況下實(shí)現(xiàn)的快速充電。
從最近的幾起新能源車充電自燃的事故來(lái)看，發(fā)生的情況都是出現(xiàn)在使用公共充電樁直流快充的模式下。像811電池這樣的高密度三元鋰電池，最安全也是最合理的充電模式是220V交流慢充，但不巧的是，絕大部分的車主在使用它的時(shí)候，都是選擇直流快充。
必須承認(rèn)，直流快充是目前所有電動(dòng)車的真實(shí)使用場(chǎng)景；與此同時(shí)，提升電池組的能量密度，增加續(xù)航里程也是電動(dòng)車企業(yè)在推出新產(chǎn)品時(shí)著重考慮的性能。而在這個(gè)背后，其實(shí)反映出來(lái)的就是眼下的純電動(dòng)車，大部分的已經(jīng)脫離其實(shí)際的使用場(chǎng)景，或者說(shuō)脫離了汽車使用的基本訴求。
車文驛認(rèn)為，一輛電動(dòng)車的定義，應(yīng)該是以電動(dòng)機(jī)的恒功率恒扭矩優(yōu)勢(shì)帶來(lái)更好的駕駛感受，以一種和燃油車截然不同的駕駛體驗(yàn)來(lái)吸引到消費(fèi)者的關(guān)注。然后，才是續(xù)航里程綠色環(huán)保這樣的衍生價(jià)值。
對(duì)上述這一“邏輯”，特斯拉做的就會(huì)比國(guó)內(nèi)新能源汽車單純的去強(qiáng)調(diào)續(xù)航里程高級(jí)得多。特斯拉成功的為它的目標(biāo)客戶打造了一個(gè)合理的城市用車場(chǎng)景，以及一種截然不同的智能化交互體驗(yàn)。所以，特斯拉的用戶，很少會(huì)去注意它用了什么樣的電池，續(xù)航里程有多少。
同樣，長(zhǎng)城汽車旗下的歐拉品牌的定位也很討巧，它以短途的城市通勤小車鎖定城市用戶，用短途的場(chǎng)景和靈巧的車身優(yōu)勢(shì)，避開(kāi)現(xiàn)階段下電動(dòng)車“續(xù)航里程”的短板，也收獲了成功。
一定角度上說(shuō)，電動(dòng)車要做的，不是讓電池和電動(dòng)機(jī)去模擬內(nèi)燃機(jī)，而是要發(fā)掘和內(nèi)燃機(jī)的不一樣產(chǎn)品價(jià)值——這才是真正的比續(xù)航里程更重要的關(guān)鍵點(diǎn)。
