中国为什么选择LFP路线?

2018-12-26      2290 次浏览

自从2002年磷酸铁锂(LFP)首次被美国Valance公司产业化以来,LFP就引起了中国锂电学术界和产业业界的广泛的关注。从2004年开始神州大地掀起了一股投资LFP材料和LFP动力电池的热潮,与LFP有关的新能源项目在中国就一直高烧不退热得发烫。弹指一挥间都快10年光景了,10年时间对与一个产业来说无论如何都不算短。

这里,笔者也想就LFP这个热门话题,说点自己的看法。

中国为什么选择了磷酸铁锂动力电池技术路线?

我们都知道,锂离子动力电池如果以正极材料来划分,目前有两条基本的技术路线。一条是以日韩为代表的锰酸锂(LMO)路线,另外一条就是以中美为代表的磷酸铁锂(LFP)路线。虽然美国在锂电基础研究领域无人能及,但是不论是在电极材料还是电池的产业化生产以及应用等领域,日韩两国无疑都是全球领先。那么笔者首先要闲话的是:为什么当初中国没有跟着锂电强国日韩走LMO路线,而是紧跟着美国这个锂电“半吊子”走上了LFP路线呢?

在各种学术会议以及产业研讨会上,大家给出的我国采用LFP路线的理由主要有以下三点:第一点是由于原材料廉价丰富使得LFP成本较低,第二点是LFP电池循环性能非常优异,第三点是LFP材料安全性高使得LFP动力电池的安全性相对其他体系是最优秀的。

笔者这里要说的是,除了第二个理由勉强成立以外,其余两个理由基本上是拍脑袋瓜子想当然的。没错,中国铁和磷储量都很丰富成本确实很低,但这绝不代表作为最终产品的LFP就必然便宜。锰资源在中国也非常丰富廉价,那为什么不大力发展LMO?所以笔者认为原材料丰富廉价这个理由显然似是而非。

至于第三个理由,说LFP安全性好LFP动力电池安全性就一定好,笔者基本上可以断定持有这种观点的人不懂电化学。从电化学的眼光来考虑电池必须从整体的角度来看问题。电池的安全性是由正极负极隔膜电解液和电极设计组装等综合因素来决定的,绝对不是单单一个正极材料那么简单的问题。这几年国内LFP电动出租车自燃起火的例子不在少数吧?血淋淋的事实,给LFP电池安全论的人一个响亮的耳光。

另外一个很好的例子就是,日韩3.0Ah以上的高端18650电池,都是用NCA这种被国人看来最不安全的材料做的,可见系统设计理念对于电池制造的重要性。为什么笔者说第二个循环性优秀的理由也只是勉强成立呢?

道理很简单,电池的一切性能包括循环性,都必须从整体的角度来考虑。石墨负极在实际工况下最多也就两千次循环的样子,如果跟石墨负极搭配,LFP材料的循环性再好又有多大意义?

除非搭配LTO,LFP/LTO电池才可以达到万次的循环性,但是其能量密度恐怕跟铅酸电池有得一拼,而成本是铅酸的数倍。事实上,最近几年三元材料的进步,循环性的优势已经不再是LFP的绝活了。

笔者这里要指出的是,中国之所以选择了紧跟美国的LFP路线,其实是有两个羞于启齿的“难言之隐”。

第一个原因,也是一个现实的原因,就是中国一直就没有生产出性能优异的高端LMO,也没有与之配套的工艺路线。这个尴尬的现实,使得在2004动力电池开始火热的时候,我们无米下锅,想跟着日韩走也没条件。既然国家领导人天天都在倡导“创新”,那么我们当然不能跟着日韩屁股后面跑了,最好是走出一条属于自己的新道路而实现电动汽车的“弯道超车”。

LMO是个老掉牙的材料了,再炒作LMO肯定不时髦不新鲜,没有“创新”精神。

第二个原因也是深层次的原因,就是中国在电动汽车和新能源方面,基本上紧跟美国的。其实不仅仅是电动汽车和新能源产业,整个中国科研和产业届,无不唯美国马首是瞻。美国大爷打个喷嚏,我们就得了重感冒,美国路线就是中国的路线,跟紧了!

奇哉怪也,中国和美国在能源供应和结构上大相径庭,我们为何要紧跟美国呢,两国国情完全不一样呀。其实这一点都不难理解,紧跟美国对国内的专家和官员来说,都是最保险的选择,即使美国的路线并不适合中国国情。这些国内“专家”的水平如何,笔者就不评论了,反正大家都清楚。自己都没在国际一流科研机构或者跨国公司工作过,也不是科班出身,就敢妄谈自己把握国际锂电发展前沿?

对这些国内“专家”来说,不穿帮最好的办法就是紧跟美国,按照美国大爷的路线来走就OK了。对于国内官员来说紧跟美国无疑是政治上最可靠的。赌对了是自己的政绩和升官发财的资本,搞失败了也不要紧,美国人不也错了么。

当然了,最重要的是我们内心里是不屑于跟着日韩后面跑的,日韩算老几呀?美国当然比日韩时髦多了,哪怕美国搞锂电就是个“半吊子”水平。这些才是中国为什么选择LFP动力电池路线的根本原因。当然这两个深层次的原因,国内的专家和官员无论如何是不会承认的。

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