石墨烯电池、无钴电池、固态电池，谁会成为新能源汽车的终极方案？

动力电池的「终极方案」需要满足以下标准

2020年新能源汽车动力电池在能量密度不再受限制后，类型逐渐从镍钴类三元锂逐渐丰富为各种类型，比如：磷酸铁锂电池，去钴/无钴锂电池，钛酸锂电池甚至是石墨烯电池。那么哪种类型的电池会是「终极方案」呢？类型实际并不重要，满足以下三点才会普遍被接受。

• 制造成本低
• 安全等级高
• 梯次利用寿命长

不论动力电池的技术多先进，没有合理的制造成本都不会被认可。因为用户需要的不是看不见摸不着的技术，而是续航里程足够长的且价格合理的汽车；所以制造成本低才是硬道理，磷酸铁锂电池必然是主流。

镍钴类三元锂电池均进入了「去钴阶段」，原因并不是钴元素对于合成材料会起到稳定性层面的反作用，而是钴金属的供应价格在不断上涨。全球65%以上的钴出自刚果，这个非洲的小国家战乱频仍，结果自然可想而知——全球钴价都在水涨船高，镍钴电池的制造成本难以控制，电池不得不“去钴”；然而对于能量密度过高的镍钴类三元锂，去钴后的稳定性如何也有待验证。

石墨烯电池必然是噱头，这种材料是以碳原子用「绝对二维」的概念，以六角形蜂巢晶格结构制造的“网状”碳纳米材料。制造石墨烯需要极严格的工艺与技术要求，这不是普通的石墨粉的概念。高标准的石墨烯是按照「克」为单位计量价格的，多层石墨烯可以高达「≥5k/1g」；要知道高钴比例的镍钴锰系列电池，每1kwh（度）的制造成本也不过1.5k，用石墨烯材料制造电池怕是只有航空航天领域才能够用的住吧。

• 铁-成本是不是极低呢？

这是一个没有争议的答案，镍钴材料与铁的成本相比自然会高很多，所以磷酸铁锂电池的制造成本优势是非常突出的。主流的铁电池可以做到制造成本仅为镍钴类电池的「⅓~½」，优秀的刀片型铁电池实际也能低至一半左右的标准。低成本的电池装备低价格的电动与混合动力汽车，满足主流C端用户的消费层级才是好电池。

知识点：宇宙中最稳定的物质是铁！宇宙中的天体主要是恒星，此类星体实际是有大量的分子汇聚而成，球体在引力的作用下不断被压缩。压缩的过程中是分子间隙的不断缩小，同时也是分子运动的过程；而运动过程中总会产生高温高压，随之而来的是地核聚变形成恒星。而在恒星衰亡成为黄矮星后，内部不断的核聚变会让星体的密度变得极其高，最终形成由「26号铁元素」组成的“铁球”。

恒星在经过最严苛的聚变后生成的物质是「铁」，也就是说铁金属是宇宙中最稳定的物质，那么磷酸铁锂电池还有什么需要担心的呢？至于所谓的富锂电池也没有什么好讨论，因为相比铁元素——Li锂元素是非常活泼的物质，锂离子电池在脱嵌与嵌入正负极的过程中一旦电解液出现问题就有可能高温自燃，曾经研制过的金属锂电池即使在水中也能爆燃（水会热饱和）。

总结：动力电池的最终形态应该是磷酸铁锂电池，能同时做到安全等级高、制造成本低、使用寿命按照百万公里计算，同时在梯次利用环节还能作为储能电池使用半个世纪，短期内还需要其他电池吗？

编辑：天和Auto

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石墨烯电池、无钴电池、固态电池，谁会成为新能源汽车的终极方案？

新能源汽车下一代锂电池材料体系——富锂电池

　　在近日召开的“2018第一届新能源汽车及动力电池(CIBF深圳)国际交流会”中的“辩.商业模式的创新与应用”——商业模式专场论坛上，浙江遨优动力系统有限公司(以下简称“遨优动力”)总经理陈光森博士发表了题为《下一代动力电池的产业化及应用》的主旨演讲。

　　随着中国新能源汽车补贴的退坡进入最后两年倒计时，动力电池产业的发展也将进入新的阶段。陈光森预计，今年动力电池产业利润整体将处于盈亏平衡区间。随着新能源汽车产业发展逐步转变为市场驱动，同时兼具技术和成本优势的动力电池将更具有竞争力，而现阶段锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等锂电材料体系在成本和技术上很难兼得，难以满足新能源汽车对动力电池的需求。

　　在陈光森看来，富锂锰材料将很有可能成为保障新能源汽车产业健康发展的下一代锂电池材料体系。近年来，三元锂离子电池上游钴、锂原料价格疯狂上涨，一直被业内诟病。据陈光森介绍，富锂锰主要为锰酸锂和三元的共用体，它可以做到钴、镍含量仅为三元锂离子电池的1/3左右，甚至可以做到不含钴，成本与锰酸锂接近。同时，富锂锰克容量可达300mAh/g，远高于三元和锰酸锂。此外，富锂锰在安全性方面也优于三元锂离子电池。陈光森表示，富锂锰动力电池集锰酸锂、三元、磷酸亚铁锂的优势于一体，具备成本低、能量密度高、寿命长和高安全性，预计两到三年内会成为动力电池的主流产品，为电动汽车普及提供保证。

　　其实早在1992年，美国阿贡实验室就率先提出了富锂锰基正极材料，但因为它的导电性差、首次效率低和配套电解液高于常见电解液电化学窗口等技术难点一直未有突破，阻碍了富锂锰基材料的发展。据陈光森介绍，遨优从2010年就开始从事富锂锰基动力电池的研发，经过八年的研发投入，遨优在技术攻关上已经有重大突破，并且在全球率先实现富锂锰动力电池产业化。

　　陈光森也坦言，富锂锰材料在大规模量产上仍有一些技术难点需要突破，但富锂锰材料在倍率性能上已经取得了突破性成果，已经可以做到超长循环寿命和完全符合国标3C/1C放电容量＞90%。此外，遨优在富锂锰动力电池的产业化能让行业内更多企业关注富锂锰电池。他相信，在接下来两年内富锂锰的技术会大幅进步，助力新能源汽车产业的发展。

　　据陈光森介绍，目前遨优动力主要有锰酸锂、三元材料、磷酸亚铁锂、钛酸锂等多种成熟的动力电池材料体系和新一代富锂锰材料体系。目前公司富锂锰动力电池电芯能量密度已做到220Wh/kg，电池系统能量密度140—160Wh/kg。其中，公司推出的AYP128188236RLM50系列富锂锰电池，电芯能量密度已达到240Wh/kg。根据遨优动力富锂锰基动力电池研发规划，到2020年，遨优动力将稳定量产300Wh/kg富锂锰动力电池。

　　陈光森最后表示，富锂锰比较容易满足电动汽车“长寿命、高安全、低成本”的需求，可以使电动汽车在没有补贴的情况下让老百姓买得起。