電動汽車造價過高原因揭秘：鋰電池四大難關

正極材料

鋰電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳鈷三元材料及磷酸鐵鋰等。其中，磷酸鐵鋰由于具有另外幾種材料所不具備的循環(huán)壽命、安全和材料成本方面的潛在優(yōu)勢，而被業(yè)界看作理想的正極材料。目前存在的問題，一是主要原料電子級碳酸鋰（碳酸鋰含量在99.5%以上）大部分來自進口，二是磷酸鐵鋰生產技術也來自國外。

據了解，電子極碳酸鋰可由鋰礦石或鹽湖中提取出碳酸鋰再提純而來。我國鋰資源居世界第二，但由于技術問題，國內礦石提取碳酸鋰再提純?yōu)殡娮訕O碳酸鋰的產量很低。鹽湖提取電子級碳酸鋰目前還沒有產品問世。所以只能從國外大量進口電子級碳酸鋰。因為進口量大，導致國內企業(yè)基本沒有定價權，完全由國外廠商說了算。

在技術上，我國磷酸鐵鋰發(fā)展本來與國際基本同步，但國內尚未誕生真正的領軍企業(yè)，行業(yè)缺乏原始創(chuàng)新技術。目前，國際上在磷酸鐵鋰電池行業(yè)處于領先地位的企業(yè)主要有3家，分別是美國的高博（A123）公司和威能（Valence）公司以及加拿大的佛斯泰克（Phostech）公司。磷酸鐵鋰技術在國外被看作戰(zhàn)略性技術，美國、加拿大等政府為此不惜以國家的力量參與技術壁壘的建立。

在磷酸鐵鋰材料領域，有兩大核心技術專利，其中一個是包敷碳技術，另一個是碳熱還原技術。前者由加拿大佛斯泰克公司擁有獨家使用權，并且已經在我國申請專利。后者的專利權由美國高博公司所有，目前尚未在我國申請專利，但是該公司現(xiàn)已在蘇州成立了2家公司，分別負責磷酸鐵鋰材料的生產和電池制造。磷酸鐵鋰電池方面的核心專利被幾家外國公司掌握，外國公司專利轉讓至中國企業(yè)將會面臨高昂的專利許可費，對該產業(yè)構成巨大的潛在威脅。

要想擺脫在產業(yè)鏈中低端、被動的地位，就要從三方面努力：一是通過技術研發(fā)從而加快國內磷酸鐵鋰專利申請。二是圍繞國外企業(yè)的核心專利在外圍進行布局。三是加強電池結構設計、電池組合控制方面的研究。

電解液

電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導電子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。

鋰電池主要使用的電解質有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰等。但用高氯酸鋰制成的電池低溫效果不好，有爆炸的危險，日本和美國已禁止使用。而用含氟鋰鹽制成的電池性能好，無爆炸危險，適用性強，特別是用六氟磷酸鋰制成的電池，除上述優(yōu)點外，將來廢棄電池的處理工作相對簡單，對生態(tài)環(huán)境友好，因此該類電解質的市場前景十分廣泛。

目前電解液配套基本已實現(xiàn)國產化，但軟肋是占電解液成本約一半的電解質六氟磷酸鋰，國內基本沒有企業(yè)能夠生產。

目前六氟磷酸鋰市場被幾家日本企業(yè)如關東電化學工業(yè)、蘇特瑞克秘法（SUTERAKEMIFA）、森田化學等壟斷。全球六氟磷酸鋰產能在4000噸/年左右。日本這3家廠商其產能在3430噸/年，占全球產能的85%左右。我國天津金牛電源材料有限責任公司目前的產能只有250噸/年，并且不對外出售。國內電解液生產廠家所用的六氟磷酸鋰主要從日本和德國進口。

出現(xiàn)這一狀況的的主要原因是六氟磷酸鋰的技術門檻相當高。六氟磷酸鋰要求純度高、水分低，但由于產品本身極易吸潮分解，因此生產難度極大，對原料及設備要求苛刻，屬于典型的高科技、高危生產環(huán)境、高難生產的‘三高’技術產品。六氟磷酸鋰的三大主要原料是五氯化磷、無水氫氟酸和氟化鋰，其中又以后兩者的生產難度最大，需要國內企業(yè)在生產工藝上取得突破。

隔膜

隔膜在鋰電池中起著防止正、負極短路的作用，并在鋰電池充放電過程中提供鋰離子運輸通道。簡而言之，隔膜就是一層多孔的塑料薄膜。但它直接影響了電池的容量、循環(huán)性能以及安全性能。在鋰電池的部件中它是技術含量最高的，占鋰電池成本的20%～30%。而目前我國80%的鋰電池隔膜依靠進口。