电动汽车上普遍搭载的三元锂电池，要被淘汰了？

5月12日，工信部连发三道加急文书，颁布了一系列电动汽车强制标准，其中就包括一条“要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间”。

这一条规定对目前使用最广泛的三元锂电池来说，可谓是重大打击。

从此前发生的一些自燃事件来看，车用三元锂电池在发生热失控后，很快就燃起大火，并不符合上述5分钟不起火的规定。

三元锂电池正极材料中镍元素的含量进行提升能够使大大提升电池的能量密度，这也可以为电动车带来更长的续航里程，但镍元素提升之后，电池更容易出现热失控。

与磷酸铁电池相比，在特殊发生热失控后（比如针刺实验），三元锂电池内部的材料会发生分解，并随着发生爆炸，而磷酸铁电池则能保持稳定。

政策之外，三元锂电池还面临竞争对手——磷酸铁电池的新一轮打击。

比亚迪推出的刀片电池，用新的封装方式，大幅提升了能量密度补上了自己的短板，再加上自身拥有更好的安全性和成本优势，迅速崛起。

比亚迪的旗舰电动车——汉，就搭载了刀片电池上市。而特斯拉，也为国产Model 3换上了磷酸铁电池。

新标准和新产品的出现，引起了业内的激烈争论。三元锂电池和磷酸铁电池各自的代表，宁德时代和比亚迪就为这事儿隔空“吵了起来。”

比亚迪在刀片电池发布会上放出针刺实验的结果后，巨头宁德时代表示，电池安全和电池滥用测试是两回事，但有些人把通过滥用测试等同于电池安全。

但随后，比亚迪则强硬回复称“不服？那也来扎一下吧！”。

那么三元锂电池到底能不够通过这个标准？三元锂和磷酸铁到底有何技术差异？三元锂电池是不是真的要被淘汰了呢？从业内专家的评论和各大企业的实际做法来看，其实已经有了答案。

三元锂遇政策重拳，宁德时代比亚迪隔空斗法

近两个月来已经发生多起电动汽车着火的事故，为此，5月12日，工信部连发三道加急文书，颁布了一系列电动汽车强制标准，其中就包括一条“要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间”。
工信部颁布了一系列电动汽车强制标准
这条强制标准也被认为是针对三元锂电池的，从之前发生的自燃现象来看，多款搭载了三元锂电池的电动车从自燃到着火也就在几十秒内。

此标准一出，一向以安全性著称的磷酸铁锂电池又再次受到了大众的关注。

比亚迪作为资深的磷酸铁锂电池玩家，在磷酸铁锂电池方面有了比较深的研究，3月份曾发布了刀片电池。在发布会现场，比亚迪副董事长何龙表示：“几乎所有你能想到的电动汽车品牌都在和我们探讨合作。”

这也从侧面反映出了磷酸铁锂电池目前确实受到了很多车企的关注。

比亚迪总裁王传福在刀片电池的发布上表示，在国内的新能源乘用车领域，多个企业间存在续航攀比的现象，而提升续航的主要方法就是提升动力电池的能量密度，这就导致了电池行业的发展跑偏了。

车企普遍选择了能量密度更高的三元锂电池，并且还在持续增加电池的能量密度，这就导致了电动汽车的自燃事频频发生。

随后比亚迪还放了刀片电池和三元锂电池在针刺实验下的不同结果，结果显示，三元锂电池在针刺实验下很快就爆炸了，表面温度超过500摄氏度。

这也被外界视为比亚迪向宁德时代发起的挑战，之后宁德时代的董事长曾毓群亲自回应称：“电池安全和电池滥用测试是两回事，但有些人把通过滥用测试等同于电池安全。”

之后，比亚迪销售副总经理李云飞在微博上发文称：“不服？那也来扎一下吧！”，这一回应算是将两者之间的暗战提升到了明战的状态。
比亚迪销售副总经理李云飞微博回应 5月22日，宁德时代发布了一则视频，视频显示，在进行针刺实验时，钢针并没有穿过电池包，而且还被电池外包装的钢板折断了。

但视频发出后，也引起了部分网友的不满，有网友认为，针刺实验的本质是为了模拟电池短路，而不是刺进或刺不进，还有人称宁德时代掌握了电池外壳的核心技术。
网友对宁德时代视频的调侃
既然目的没达到，5月23日晚上，宁德时代又放出了一则视频，视频中，宁德时代的5系和8系三元锂电池都成功通过了针刺测试，这两款电池在针刺和静止1小时后，电池未出现剧烈的升温和爆炸现象。

在视频的最后，宁德时代表示：“宁德时代早在2017年就已经掌握了三元电芯通过针刺测验的技术，但是为什么没有推广？通过针刺测验=电池安全吗？”

目前，李云飞又回应称针刺测试未短路就是失败了，而宁德时代方面还有消息传出说要放出第三则视频，国内动力电池行业的两个巨头之间的争论还将继续。

但搭载了三元锂电池的电动汽车屡屡发生自燃，磷酸铁锂电池和政策的一步步打压也都让三元锂电池处在风口浪尖，那么为什么会出现这样的情况呢？

三元锂pk磷酸铁，成本与安全处于劣势

要想搞明白三元锂电池现在处境的原因，还需要从三元锂电池的自身来说起。

安全性不强是目前三元锂电池最显著的问题，由于NCM电池的用户比较多，我们主要来看一下这种电池，根据镍与钴、锰元素比例的不同，NCM电池又可以分为两类，一类是镍锰等量型，另一类是镍锰不等量型。

如NCM424和NCM111就是典型的镍锰等量型电池，但随着车企对电动车续航能力要求的提升，三元锂电池的能量密度不断推高，高镍路线也不断明确。

所以以NCM523、NCM622和NCM811为代表的高镍型三元锂电池是目前电池厂的主流路线。由于提升镍元素可以让电池具备更高的容量，所以现在电池厂都已经在生产容量最高的NCM811电池了。
宁德时代动力电池
而在8系三元锂电池之后，镍元素含量超过90%的9系三元锂电池正在蓄势待发。据高工锂电报道，知名锂电材料供应商格林美目前已经完成了镍元素摩尔比例分别达到90%、92%、95%的Ni90、Ni92、Ni95等三元前驱体材料的研发与量产。

但凡事都有正反两面，随着能量密度的不断提升，电池的安全隐患也在与日俱增。

有研究表明，随着三元锂电池正极材料中镍元素的富集，电池的容量保持能力与热稳定性出现了下滑。

当NCM三元锂电池正极的镍含量超过60%，NCA三元锂电池正极的镍含量超过80%，在经过一定次数的循环后，电池正极材料中的微裂纹显著增加，电极阻抗增大，正极开始向电芯中析出大量的氧气。而且在电池温度达到250摄氏度～350摄氏度时，三元锂电池内部的化学成分就会发生分解。

这一现象会造成两个后果，一是由于微裂纹增加，电池的寿命会受到影响；二是由于氧气的出现容易导致电池热失控的产生，而热失控则会引发电池起火爆炸。

而磷酸铁锂电池则是采用了磷酸铁锂作为电池的正极材料，磷酸铁锂晶体中的P-O键难以分解，就算是在非常高的温度或者过充的时候也不会结构崩坏，当电池的温度处在500摄氏度～600摄氏度的高温时，其内部的化学成分才开始分解。

正是这一特性才使得磷酸铁锂电池的使用寿命会更长，而就算发生了热失控的现象，磷酸铁锂电池也不会像三元锂电池那般容易着火。
比亚迪刀片电池和其他电池的针刺测试结果对比
即使发生了着火现象，磷酸铁锂电池也更容易处理，磷酸铁锂电池的燃烧需要外部提供氧气，一旦切断了氧气，火就可以熄灭，所以常规的灭火方法都可以灭火。

而三元锂电池着火后，电池内部还会持续发热，用普通的干粉灭火器能将明火灭掉，但并不能降低内部温度，可能会导致二次燃烧，因而只能用水持续降温灭火，这也会增加灭火的难度。

此外，三元锂电池的成本居高不下也是一个缺点。三元锂电池就是正极材料中采用了镍钴锰或镍钴铝等金属元素的电池，目前国内用的比较多的是镍钴锰（即NCM）电池，而特斯拉采用的则是镍钴铝（即NCA）电池。

但无论是NCM电池还是NCA电池，都脱不开对钴元素的使用，钴是一种稀缺金属，产量少且分布不均，美国地质勘探局数据显示，全球陆地钴资源的储量约为700万吨，其中刚果（金）的储量占比为52%、澳大利亚储量占比为17%，古巴的储量占比为7%，其他国家的储量则非常低。

正是对钴金属的需求才导致三元锂电池的成本居高不下，据公开资料显示，目前三元锂电池的度电成成本在1000元左右，而磷酸铁锂电池的度电成本可以控制在600元内。

综合来看，三元锂电池的优缺点都很明显，较高的能量密度能够为电动汽车提供更长的续航里程，但安全性差也是悬在空中的一把利剑，对于汽车来说，安全性又是重中之重，因而三元锂电池受到打压就不奇怪了。

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