我國動力鋰電池仍然存在很大的不足

動力鋰離子電池：比拼原料和裝備水平

    目前在中國，鋰離子電池是本土企業涉足電動汽車的首選動力電池。與同樣廣泛應用的鉛酸電池和鎳氫電池相比，鋰離子電池的儲能效果更好、能量密度更大、循環壽命更長、充電無記憶效應更出色，基本能夠滿足對體積、壽命、功率等要求較高的電動汽車的需求。

    動力鋰離子電池的性能取決於兩大因素：一是磷酸鐵鋰的質量；二是鋰離子電池的生產設備。

    據胡信國教授介紹，磷酸鐵鋰的質量依賴於生產廠家是否將原有技術吃透，燒制與合成條件是否穩定，稍有差別就會影響單體電池的一致性。目前國內做磷酸鐵鋰的企業很多，但其質量如何呢？國產磷酸鐵鋰每噸售價16-17萬元，進口磷酸鐵鋰每噸32萬元，相差一倍的價格大概能說明問題。

    鋰離子電池的生產過程極其複雜，所需設備和測試儀器達100多個種類。從本屆展會來看，除個別測試儀器，目前國內企業基本能滿足所有裝備需求，但關鍵設備還是進口的可靠。比如在電芯生產環節，正負極材料塗層必須均勻，是保證單體電池一致性的關鍵工序，國產設備就達不到要求；進口隔膜的塗層是納米級的，厚度僅為30-40微米，國產設備根本做不了；而在單體電池的電解液注入環節，車間環境不僅要求恆定的濕度和溫度，更要求超淨，電解液中混入一粒灰塵，就有可能導致電池短路。

    目前在全球範圍，初期商業化的電動汽車和插電式混合動力售價高昂，主要原因就是鋰離子電池的製造成本下不來，其中最大一塊就是設備投資。據了解，比亞迪正在深圳興建一個新的動力鋰離子電池生產基地，設備全部從日本引進，投資總額50多個億，目的就是要保持其在國內電動汽車市場的領先地位。可問題在於，未來10年，電動汽車的商業化都不會有大的突破，如此之大的投入何時能回收成本？

    近年來，媒體有關鋰離子電池正極材料——磷酸鐵鋰的專利糾紛的報導非常混亂，在一些關鍵問題上說法不一張冠李戴，加上個別企業為一己私利偷換概念渾水摸魚，已在相當程度上給公眾造成了誤導。本屆展會，記者與多家企業訪談，並就相關技術問題請教了國內著名電化學專家、中國電池工業協會常務理事、哈爾濱工業大學胡信國教授。需要澄清的內容如下：

    第一，作為鋰離子電池的正極材料（負極材料為石墨），磷酸鐵鋰的核心技術主要有二：一是在其合成過程中鋰離子被包裹上了一層碳（否則不具導電性），簡稱「包敷碳技術」；二是作為磷酸鐵鋰生產工藝的「碳熱還原技術」。這兩項技術的專利均為加拿大Phostech所有。美國多家鋰離子電池製造商也提過相同專利主張，但均以Phostech勝訴告終。目前只有全球領先的鋰離子電池製造商——美國A123與Phostech的官司尚未結案。

    第二，個別本土企業為了規避Phostech的專利，聲稱改變了磷酸鐵鋰的配方和生產工藝乃自欺欺人。Phostech的磷酸鐵鋰專利由其獨家晶體結構和分子式組成，為達到嚴密的專利防範，其在中國註冊了包括核心專利和邊緣專利在內的250多項專利，中國企業根本無法突破。改變配方和生產工藝是可能的，但產品肯定就不是磷酸鐵鋰了。

    第三，Phostech已在中國進行了申請註冊並獲得批准，為中國企業設置了繞不過去的專利屏障。2010年，中國電池工業協會委託中國政法大學向國家專利複審委員會對Phostech持有的「磷酸鐵鋰電池」專利提出了無效請求，目前仍在審理中。但在結果出來之前，中國企業不可能等待，它們在將來要麼被免除專利費，要麼被追索專利賠償。

    第四，加拿大和美國對磷酸鐵鋰實施專利保護，但Phostech在歐洲申請專利保護被拒。這也就意味著，加美之外的磷酸鐵鋰生產商如果沒有獲得Phostech的專利授權，其產品進入加美市場就會面臨索賠風險。豐田普銳斯混合動力累計銷量已突破200萬輛，其重點市場在加美，使用的是鎳氫電池而非鋰離子電池，就是豐田當初很擔心，一旦發生專利糾紛，有可能引發巨額侵權索賠，那麻煩就大了。

    一直備受質疑的比亞迪的「鐵電池」被業界權威認為就是磷酸鐵鋰電池，改變名稱只是為了規避專利。本屆展會，比亞迪的技術人員向記者澄清說，比亞迪的「鐵電池」是在磷酸鐵鋰中添加了鈷元素，全稱應該是「磷酸鐵鈷鋰電池」，它不僅規避了磷酸鐵鋰電池的專利，也提高了鋰離子電池的性能。記者向權威人士求證，在磷酸鐵鋰中添加其他元素確實可以規避專利，但材料性能只會下降不會提升。