鋰電池如何應(yīng)用于低速電動車？

去年10月，《四輪低速電動車技術(shù)條件》國家標(biāo)準(zhǔn)正式立項，相關(guān)政策導(dǎo)向之一是動力系統(tǒng)從鉛酸電池升級為鋰電池，這一導(dǎo)向在業(yè)界引起了較大的反響。那么，低速電動車的鋰電化過程會帶來哪些機會和挑戰(zhàn)?鋰電池升級是否會讓低速電動車企業(yè)得到一次升華的機會呢?這一問題頗值得探討。

一、 低速電動車切換為鋰電池的相關(guān)需求

低速電動車能成就現(xiàn)在這么大的應(yīng)用量，有很多原因，從整體來看，其價格限定在2～3萬甚至更低一些的范圍，這個價格區(qū)間加上地方寬松的使用限制，是低速電動車目前快速發(fā)展的助燃劑。如果依據(jù)保持這個價格區(qū)間不變的要求進(jìn)行探討和對比，可以得到低速電動車對電池系統(tǒng)的需求概覽：

硬需求：鋰電池總的成本需要與現(xiàn)有成本具有可比性

鋰電池整個系統(tǒng)的性能需要與當(dāng)前系統(tǒng)有一定的兼容性

鋰電池系統(tǒng)的供應(yīng)模式需要與當(dāng)前的模式有相似性

從低速電動車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看，各個部件形成穩(wěn)定和相對簡單的架構(gòu)是非常重要的，如圖1所示，如果沿著以下的架構(gòu)：

低速車核心的供應(yīng)商已經(jīng)把整個系統(tǒng)做好了樣板和成本控制，然后留給廠家進(jìn)行組裝和搭建

如果依照現(xiàn)有的體系，鋰電池系統(tǒng)的組裝和布置也要相對簡單，對廠家來說更多的還是按照可以布置的位置把電池布進(jìn)去，可利用的位置無非以下三個：

1.前艙：前艙布置動力電池對發(fā)生單車碰撞和與其他車輛碰撞時產(chǎn)生的對電池結(jié)構(gòu)性濫用(結(jié)構(gòu)侵入和損失、擠壓和針刺等情況)要加倍注意;

2.座椅下：座椅下布置動力電池對電池起火后往上蔓延有更為苛刻的阻燃和時滯要求;

3.后艙布置動力電池。

低速電動車能夠快速發(fā)展與整個系統(tǒng)比較簡單以及現(xiàn)成的核心零件體系有著直接的關(guān)系，可以看到在控制和特性方面，部件商的方案占主導(dǎo)地位。

圖1 低速車原有的基本系統(tǒng)架構(gòu)

二、 鋰電池的安全問題

從最惡劣的情況看問題，依據(jù)公安部印發(fā)的《新能源汽車滅火救援規(guī)程》，由于鋰電池的一些特點，導(dǎo)致道路消防和救援也出現(xiàn)了新的特點。

圖2 鋰電池較大的新能源汽車消防處理規(guī)程

如果低速電動車根據(jù)要求一下子切入鋰電池的系統(tǒng)，我們就要考慮以下的一些問題：

1. 與現(xiàn)有的新能源汽車相比，事故發(fā)生的頻率是否會增大?這個比較主要基于幾點對比：低速電動汽本身的數(shù)量基數(shù)、嚴(yán)格的成本約束以及新導(dǎo)入的時間問題;

2. 現(xiàn)有的市場需求、整個合規(guī)過程所需時間、以及后續(xù)起量的時間較短是否會加大風(fēng)險?新能源汽車在發(fā)展過程中發(fā)生了很多事故，車企是在事故試錯和問題改進(jìn)中成熟起來的，本身也有相對較長的時間去實施開發(fā)和系統(tǒng)安全驗證。;而在低速電動車高市場需求量的推動會使相關(guān)企業(yè)的完善過程短很多;

3. 低速電動車的市場具有私人市場分散性的特點，如果前面兩項做不到位，則可能引發(fā)低速電動車自燃后的二次事故，殃及房屋或其他停放車輛。

這里就牽涉到為什么要用鋰電，此處不做爭論，產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)政策和未來發(fā)展的大方向已然既定，我們就照這個大的框架往前走。可以預(yù)期，新能源汽車性能和工況方面的要求會進(jìn)行降級和減配，但新能源汽車安全國家標(biāo)準(zhǔn)的制定，將會納入低速電動車安全性的核心要求，可能里面每項內(nèi)容會有調(diào)整，多個項目可能會有變動或者取舍，這是大勢所趨。

表3 電池有關(guān)的安全性實驗

三、機會與預(yù)測

1. 由于上述分析的安全管控可能性，對低速電動車進(jìn)行實時監(jiān)控倒是可能會比新能源汽車實現(xiàn)的更為徹底;地方監(jiān)控平臺將會成為低速電動車安全性監(jiān)控的主要平臺。

2. 鐵鋰電池目前主要應(yīng)用于商用車和部分專用車，隨著商用車市場在未來幾年逐漸趨于飽和、物流車市場追求更高的比能量和能量密度指標(biāo)，鐵鋰電池的銷量將很難實現(xiàn)倍速的增長。在這一走勢下，電芯、模組領(lǐng)域需通過國標(biāo)、同時又卡著補貼的能量密度的坎兒的磷酸鐵鋰電池企業(yè)，將把重心移向低速電動車市場可能是大概率事件。未來隨著競爭格局的明朗化，將會出現(xiàn)專注于低速電動車的鐵鋰電池企業(yè)。不過低速電動車的區(qū)域化發(fā)展格局有可能會導(dǎo)致地方保護主義的出現(xiàn)。

3. 低速電動車的鋰電化是在電池系統(tǒng)低成本的條件下進(jìn)行的，而安全又是一個無法規(guī)避的因素。動力電池企業(yè)要實現(xiàn)成本控制和安全保障，一是要把產(chǎn)能拉上去，再就是把性能參數(shù)分組之后的B類電芯利用在低速電動車用鋰電系統(tǒng)，以此獲得價格下探動力。

4. 在低速電動車鋰電化的進(jìn)程中，鋰電池企業(yè)和低速電動車企更容易出現(xiàn)新型的伙伴關(guān)系，更容易出現(xiàn)相互結(jié)盟乃至收購的案例，在這個領(lǐng)域出現(xiàn)的變數(shù)特別大。