電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)建議

何常春

電動(dòng)汽車自“八五”時(shí)期被列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃以來(lái)，獲得了“九五”國(guó)家重大科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目和“十五”“十一五”“十二五”連續(xù)3個(gè)“863”重大專項(xiàng)的支持，再經(jīng)過(guò)北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、深圳大運(yùn)會(huì)、“十城千輛”等示范工程的實(shí)施，中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)取得了寶貴的起步期、發(fā)展初期成功經(jīng)驗(yàn)。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)在技術(shù)攻關(guān)、示范推廣和推廣應(yīng)用3階段都得到了國(guó)家政策的大力扶持；消費(fèi)者購(gòu)買電動(dòng)汽車，除享受中央、地方財(cái)政補(bǔ)貼外，還可獲得車船稅減免、購(gòu)置稅減免和用電價(jià)格優(yōu)惠等諸多政策鼓勵(lì)；有的城市還在限行、限購(gòu)等方面為消費(fèi)者大開(kāi)方便之門(mén)。但是，由于受技術(shù)不夠成熟、價(jià)格昂貴、配套設(shè)施建設(shè)不夠、地方保護(hù)主義盛行等眾多因素制約，諸多利好政策并未實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的大規(guī)模推廣。

電動(dòng)汽車主要有插電式混合動(dòng)力、純電動(dòng)、燃料電池3種；電能供給方式又有快充、慢充、換電（實(shí)質(zhì)是慢充）之分。電動(dòng)汽車主要在試點(diǎn)城市內(nèi)進(jìn)行推廣。在推廣過(guò)程中，各種技術(shù)路線和利益相關(guān)方的交織影響左右著政府、投資者的決策。要想穩(wěn)步推進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，必須兼顧各種技術(shù)路線和相關(guān)方的利益。至于哪種技術(shù)路線將勝出、誰(shuí)該獲得豐厚的利益應(yīng)交由市場(chǎng)去評(píng)判。基于現(xiàn)階段電動(dòng)汽車推廣的事實(shí)和判斷，可以建立一種以純電動(dòng)為主、插電式混合動(dòng)力和燃料電池為輔的主用慢充、輔以換電、少量快充方式下的“售租產(chǎn)權(quán)交易”為主、租賃為輔、適量銷售的商業(yè)模式。

作為電動(dòng)汽車（純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力）3大核心零部件之一的電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池，其發(fā)展取決于電動(dòng)汽車的發(fā)展。反過(guò)來(lái)電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池的發(fā)展對(duì)電動(dòng)汽車的發(fā)展也起到了積極的促進(jìn)作用。一個(gè)產(chǎn)業(yè)要取得快速、健康、高效的發(fā)展，保證發(fā)展方向正確至關(guān)重要；制定符合發(fā)展方向的標(biāo)準(zhǔn)體系可以極大促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；找到與產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段相適用的商業(yè)模式對(duì)于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)非常關(guān)鍵。鑒于電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池發(fā)展艱難前行的現(xiàn)狀，提出以下3點(diǎn)建議，希望有助于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

一、找準(zhǔn)產(chǎn)品定位，確保發(fā)展方向正確

從產(chǎn)品定位的角度看，電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池可分為能量型、功率型、高溫型、低溫型、長(zhǎng)循環(huán)壽命型、低成本型、高一致性型等多種類型。不過(guò)要做到電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池的精準(zhǔn)定位，還需與電動(dòng)汽車的定位緊密聯(lián)系起來(lái)。

1.電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池定位分類的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

⑴能量型和功率型電池

目前能量型電池、功率型電池的判斷標(biāo)準(zhǔn)是在滿充滿放容量基礎(chǔ)上得出的結(jié)論。電動(dòng)汽車在使用過(guò)程中，基于對(duì)充電時(shí)間、循環(huán)壽命、末端能量比重小、未到電能放完即充換電或換車等因素的考慮，實(shí)際的狀況均是淺充淺放。對(duì)于同材料體系電池產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，不同產(chǎn)品的充放電曲線末端能量比重是有差異的，這種差異有時(shí)甚至大于產(chǎn)品本身在能量型和功率型規(guī)定的不同倍率放電下的差異。也就是說(shuō)，在滿充滿放前提下是功率型電池（或能量型電池），而在淺充淺放下可能就是能量型電池（或功率型電池）或其他的可能。雖然電池的能量型和功率型分類很大程度上是定性而非定量，但電池的充放電深度對(duì)其特性及優(yōu)劣的判斷卻有一定的影響。

⑵高溫型和低溫型電池

環(huán)境溫度是影響電池性能發(fā)揮的一個(gè)重要因素。以何種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷電池是高溫型還是低溫型或是常溫型，直接影響電池定位的精準(zhǔn)程度。在實(shí)際使用過(guò)程中，環(huán)境溫度在不同的季節(jié)有不同的區(qū)間，且在區(qū)間中不同溫度所占比例不同。而目前常規(guī)判斷是以某溫度界點(diǎn)作為試驗(yàn)條件，再根據(jù)其放電能量與標(biāo)準(zhǔn)條件下相比得出的結(jié)果。從某種意義上說(shuō)，這種判斷標(biāo)準(zhǔn)可以稱之為達(dá)到某種要求下的耐受性試驗(yàn)。

如此看來(lái)，要實(shí)現(xiàn)溫度層面的精準(zhǔn)定位，必須從以下2個(gè)方面來(lái)入手：①通過(guò)耐受性試驗(yàn)找到產(chǎn)品達(dá)到基本要求下的極限溫度界點(diǎn)；②計(jì)算不同地區(qū)、不同季節(jié)模擬環(huán)境條件下的放電能量與標(biāo)準(zhǔn)條件下相比的綜合結(jié)果。

⑶長(zhǎng)循環(huán)壽命型電池

電池的循環(huán)壽命是在按標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行充放電循環(huán)，直到放電容量達(dá)到額定容量的80%時(shí)的循環(huán)壽命數(shù)。在這里，不管循環(huán)壽命數(shù)內(nèi)放電容量從額定容量下降到其80%過(guò)程中的變化趨勢(shì)，如是前期平穩(wěn)后期快速下降，還是接近于線性下降，或是前期快速下降后期平穩(wěn)。如果額定容量和循環(huán)壽命數(shù)相同，明顯第1種情形優(yōu)于后兩者，而第2種情形又好于第3種情形?？梢?jiàn)，長(zhǎng)循環(huán)壽命固然重要，循環(huán)過(guò)程中的放電容量變化趨勢(shì)也很關(guān)鍵。

⑷低成本型電池

對(duì)于低成本型電池的理解可以有很多種，單體電池成本低、電池組成本低、電池組及管理系統(tǒng)成本低、電池組及管理系統(tǒng)全生命周期成本低4種最具代表性。電池組及管理系統(tǒng)全生命周期成本低觀點(diǎn)認(rèn)為只有從電池設(shè)計(jì)、制造、成組、配以合適的電池管理系統(tǒng)、使用過(guò)程的時(shí)間或里程及維護(hù)、梯次利用、回收及無(wú)害化處理全生命周期總成本低才是真正的低成本，它完美詮釋了低成本型電池。而前3種觀點(diǎn)對(duì)低成本的內(nèi)涵都理解得不夠全面。

⑸高一致性型電池

一致性有單體一致性和成組一致性、靜態(tài)一致性和動(dòng)態(tài)一致性之分。單體一致性水平不能代表成組一致性水平，電池組長(zhǎng)期高一致性對(duì)電動(dòng)汽車正常運(yùn)行非常重要。單體電池的高一致性是電池組高一致性的基礎(chǔ)，但由于成組后受到多種因素的影響，成組電池的一致性會(huì)有所變化。電池組在使用過(guò)程中，隨著運(yùn)行時(shí)間和次數(shù)的增加，其一致性會(huì)越來(lái)越低?？梢?jiàn)，高一致性型電池至少要滿足單體電池高一致性、成組電池高一致性、成組電池長(zhǎng)期高一致性3個(gè)基本要求。

2.電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池定位實(shí)現(xiàn)的途徑

⑴緊跟電動(dòng)汽車發(fā)展潮流，與電動(dòng)汽車公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系

任何產(chǎn)品的定位都是建立在滿足顧客的某種需求的基礎(chǔ)之上，而電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池的定位則通過(guò)滿足某種（類）電動(dòng)汽車的需求來(lái)實(shí)現(xiàn)。要滿足這種需求必須緊跟電動(dòng)汽車的發(fā)展潮流，充分了解其對(duì)電池方方面面的具體要求，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池的精準(zhǔn)定位。要充分了解某種（類）電動(dòng)汽車對(duì)電池方方面面的具體要求，與電動(dòng)汽車公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系是最佳選擇。例如：某電動(dòng)汽車公司為南方某市出租車公司設(shè)計(jì)制造300臺(tái)單價(jià)20萬(wàn)元的純電動(dòng)出租車，要求使用壽命3年或30萬(wàn)km以上，一次充電續(xù)駛里程300km以上。電動(dòng)汽車公司根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，給電池公司提出如下需求：300套磷酸亞鐵鋰電池組，單價(jià)12萬(wàn)元/套，電池組循環(huán)壽命1 000次以上，每組電池組儲(chǔ)能48kWh，電池比照按QC/T 743-2006標(biāo)準(zhǔn)制造、驗(yàn)收。如果電池制造商和電動(dòng)汽車制造商是戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，他們會(huì)共同對(duì)該出租車公司的實(shí)際需求進(jìn)行深層次的了解分析，比如環(huán)境溫度、動(dòng)力性能等。事實(shí)上，該出租車公司所在城市最低溫度在5℃左右，從未低于過(guò)0℃，大部分時(shí)間溫度在15～35℃之間。說(shuō)明該市出租車對(duì)電池的低溫性能要求低，而QC/T 743-2006標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電池的-20℃低溫性能要求很高。這種低溫性能嚴(yán)重過(guò)剩的要求，制約了電池常溫性能充分發(fā)揮的優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，并提高了電池的成本。

⑵引領(lǐng)電池材料研發(fā)方向，同電池材料供應(yīng)商構(gòu)筑利益共同體聯(lián)盟

任何一款電池都是在某種材料體系下按照固定配方以特定工序制造出來(lái)的。要想實(shí)現(xiàn)電池的設(shè)計(jì)性能，必須保證電池材料符合預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。而電池材料的研發(fā)方向，是建立在特定電池需求的基礎(chǔ)之上，否則將無(wú)的放矢。電池制造商與電池材料供應(yīng)商形成共同參與電池和電池材料的研發(fā)、以制造符合電動(dòng)汽車需求的高性能和低成本電池為目標(biāo)的利益共同體聯(lián)盟是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池產(chǎn)業(yè)快速、高效發(fā)展的有效途徑。

二、科學(xué)合理取舍，保證標(biāo)準(zhǔn)能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

對(duì)于處于發(fā)展初期的電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)作用非常重要。標(biāo)準(zhǔn)要求既要符合當(dāng)前實(shí)際，又要有一定的先進(jìn)性。如果只考慮技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性，不考慮當(dāng)前的實(shí)際情況，標(biāo)準(zhǔn)將變得曲高和寡。而如果只考慮當(dāng)前的實(shí)際情況，忽視技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性，則會(huì)毀了整個(gè)電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池產(chǎn)業(yè)?？梢?jiàn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行合理取舍，形成有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)很有必要。

QC/T 743-2006《電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池》作為鋰電行業(yè)的核心標(biāo)準(zhǔn)，在電動(dòng)汽車示范推廣過(guò)程中起到了積極的作用，但由于受當(dāng)時(shí)鋰電行業(yè)發(fā)展的局限，只對(duì)主流的3.6V標(biāo)稱電壓鋰離子蓄電池作了規(guī)定，未將隨后得到大力發(fā)展的3.2V等其他標(biāo)稱電壓鋰離子蓄電池納入標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中均比照按QC/T 743-2006標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種不同材料體系下形成的不同標(biāo)稱電壓鋰離子蓄電池進(jìn)行要求。

QC/T 743-2006標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池從單體蓄電池和蓄電池模塊的要求、實(shí)驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等多方面進(jìn)行了規(guī)定，其中一些規(guī)定不利于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如-20℃放電容量、55℃放電容量、20℃倍率放電容量等要求。以-20℃放電容量為例，標(biāo)準(zhǔn)要求在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方法下，其容量應(yīng)不低于額定值的70%。但在電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池應(yīng)用過(guò)程中，這種規(guī)定并無(wú)多大實(shí)際意義。眾所周知，中國(guó)幅員遼闊，氣候條件多樣。同樣是冬天，南方溫度不低于0℃的城市不少；而在北方，溫度都在0℃以下，有的地方甚至接近-40℃?，F(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)顯然不能同時(shí)滿足這種需求，但實(shí)際上是否需要這種同時(shí)滿足各種溫度要求的電池都是一個(gè)問(wèn)題。要滿足超低溫（高溫）氣候的需要，一種方法是從電池本身入手；另一種方法是從外部環(huán)境入手，比如增加保溫設(shè)施或加溫（降溫）裝置。至于使用哪種方法比較合理，主要應(yīng)從實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性兩方面予以考慮。

針對(duì)以上情況，可以對(duì)QC/T 743-2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，合理取舍標(biāo)準(zhǔn)要求。修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)充分考慮各種材料體系下的不同標(biāo)稱電壓鋰離子蓄電池發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。對(duì)于-20℃放電容量、55℃放電容量、20℃倍率放電容量等不合理規(guī)定，可改為不同溫度和充放電深度下放電容量、倍率放電容量試驗(yàn)方法及特定溫度區(qū)間、充放電深度的綜合放電容量、倍率放電容量計(jì)算方法規(guī)定，并要求提供符合基本要求下的最低溫度、最高溫度、最大倍率充放電電流。具體來(lái)說(shuō)，可建立主要包括耐震動(dòng)性、簡(jiǎn)單模擬工況、電池安全、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及其他一些基本要求等在內(nèi)的重電池安全、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則而輕具體技術(shù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)技術(shù)指標(biāo)主要由電動(dòng)汽車制造商根據(jù)不同電動(dòng)汽車定位來(lái)對(duì)電動(dòng)汽車鋰離子蓄電池供應(yīng)商提出，以滿足不同電動(dòng)汽車用戶對(duì)鋰離子蓄電池的差異化需求。

三、創(chuàng)新商業(yè)模式，力求能適用當(dāng)前產(chǎn)業(yè)實(shí)際

目前非公共領(lǐng)域電動(dòng)汽車的推廣形勢(shì)并不樂(lè)觀，純銷售的電動(dòng)汽車數(shù)量不多，租賃電動(dòng)汽車的數(shù)量在特斯拉、比亞迪、眾泰等車企的推動(dòng)下有了較大提高，但總體數(shù)量有限。鑒于各種制約因素的存在，引入“售租產(chǎn)權(quán)交易”商業(yè)模式有助于消除制約因素的影響。售租產(chǎn)權(quán)交易是指資產(chǎn)的銷售方售予購(gòu)買方在規(guī)定的范圍內(nèi)使用包括所購(gòu)檔次資產(chǎn)在內(nèi)的同類、不同檔次資產(chǎn)的一種合約。它作為一種新型商業(yè)模式，既在很大程度上減輕了純銷售模式下消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)的品質(zhì)的擔(dān)憂，給予了消費(fèi)者低成本使用包括所購(gòu)檔次產(chǎn)品或服務(wù)在內(nèi)的同類、不同檔次產(chǎn)品或服務(wù)的便利，又減少了純租賃模式下的重資產(chǎn)壓力和消費(fèi)者的總使用成本。

售租產(chǎn)權(quán)交易商業(yè)模式既適用于電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)，又可用于電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池產(chǎn)業(yè)。基于電動(dòng)汽車小規(guī)模推廣的現(xiàn)狀，電動(dòng)汽車制造商對(duì)電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池的需求明顯不足，對(duì)電池的品質(zhì)明顯不信任。要促進(jìn)電動(dòng)汽車的推廣、消除電動(dòng)汽車制造商的不信任影響、提升電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池的銷售量，純銷售模式顯然難以勝任；純租賃模式投資巨大、消費(fèi)成本增加，并非長(zhǎng)久之計(jì)。

售租產(chǎn)權(quán)交易用于電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池產(chǎn)業(yè)可按如下辦法實(shí)施：電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池供應(yīng)商根據(jù)自身產(chǎn)品定位和品質(zhì)將電池一定時(shí)間、行駛里程、地域等范圍內(nèi)的使用權(quán)出售給電動(dòng)汽車制造商；在規(guī)定的時(shí)間、行駛里程、地域等范圍內(nèi)，電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池供應(yīng)商必須采取相應(yīng)措施免費(fèi)確保電池滿足約定品質(zhì)的要求；在規(guī)定的時(shí)間、行駛里程、地域等范圍外，電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池供應(yīng)商可根據(jù)電池的品質(zhì)狀況，與電動(dòng)汽車制造商或運(yùn)營(yíng)商商定是否簽訂繼續(xù)使用合約或用于梯次利用。