起火頻發(fā)令人“聞電色變”，切換811電池是福是禍？
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前段時間，多起自燃事件被爆出，電動車的安全問題再次成為汽車行業(yè)的焦點，而自燃的始作俑者毫無疑問都是電池。
無論是特斯拉不回應、不召回、不道歉的“三不政策”，還是蔚來治標不治本的限制充電，都無法從根本上解決電動車電池起火的痛點。
然而在這樣的現(xiàn)狀下，無論是電池廠還是主機廠都還在研發(fā)更高密度更高續(xù)航的產品，“811電池”也成為近一年來在動力電池行業(yè)被提及最多的一個名詞。
對于811，目前的輿論呈現(xiàn)兩種不同的聲音，一種認為811這種目前能量密度最高的電池將持續(xù)提高電動車續(xù)航，想要突破500公里、600公里甚至更高的續(xù)航瓶頸，發(fā)展811是不二法門；而另一種則認為，當前的電池包防護技術還不足以保證811這種熱穩(wěn)定性較差的電池，電池廠和主機廠“all in” 811還需慎重。
那么，811電池，這種能量密度大但穩(wěn)定性較低的動力電池究竟是魔鬼還是天使，它將為新能源汽車行業(yè)帶來光明還是陰霾？
什么是811？
想要知道什么是811電池，就要先了解目前動力電池兩大主流品類：磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。所謂磷酸鐵鋰和三元鋰指的是鋰離子動力電池的正極材料。
顧名思義磷酸鐵鋰電池即以磷酸鐵鋰為正極材料的電池，它是相對三元鋰電池更早被應用于電動車動力電池的一個品類，優(yōu)勢在于熱穩(wěn)定性好、安全性高以及成本相對低廉，而劣勢在于能量密度較低、重量大，在現(xiàn)今市場上使用磷酸鐵鋰電池很難做出續(xù)航很高的產品。
而三元鋰電池主要是指以鎳鈷錳三種材料為正極的鋰離子動力電池，以及特斯拉所使用的出自松下的鎳鈷鋁電池，它的優(yōu)勢是能量密度高，缺點是穩(wěn)定性低、安全性低，制造成本相對磷酸鐵鋰電池更高。
那么，811指的是什么呢？811指的是三元鋰電池正極材料中鎳鈷錳或鎳鈷鋁的配比為8：1：1，因此811電池即三元鋰電池中的一個細分類型。目前三元鋰電池中被應用較多的為333和523，622已經開始應用處于中期階段，而811才剛剛起步，雖然已有部分車企已經規(guī)劃搭載，但正式上市的使用811電池的僅有寶馬X1插混車型一款。
811的優(yōu)勢和劣勢
在上述型號中，第一個數(shù)字也就是811中的“8”和523中的“5”是指鎳元素的比重，而鎳的比重越高電池能量密度就越高，但鎳也是金屬活性高的元素，因此它的比重越大電池的安全性也就越低。而鈷元素在三元鋰電池中也起到至關重要的作用，鈷元素可以提高電池的穩(wěn)定性，同時增加電池的循環(huán)壽命，但鈷的價格是三種元素中最貴的，因此電池“少鈷化”是一直以來的趨勢。
據(jù)悉，采用811材料生產的三元電芯，單位成本可相比523電芯下降約7％，這算成電池包成本后，綜合單位wh成本下降幅度可達8％以上。
值得一提的是，特斯拉在2013年推出第一款車時就已經使用了松下研發(fā)的鎳鈷鋁8：1.5：0.5的三元鋰電池，而當時中國新能源汽車普遍都在使用磷酸鐵鋰電池，這也就是為什么特斯拉的續(xù)航里程在多年來都保持絕對領先地位的原因。
誰在生產811？
安全是概率事件，但續(xù)航是絕對的生命線。當下電動車對于續(xù)航能力的硬性要求讓高密度的811電池成為大勢，雖然目前還沒有大規(guī)模地投入市場，但多家電池廠都已經完成或開始對811電池的生產和研發(fā)。
2018年，國內三元鋰電池裝車量達95.67萬輛，占動力電池總量的78%，相比2016年的22.63萬輛翻了四倍以上，相比2017年的55.87萬輛翻了近一倍，而裝車占比也比2017年提升量近10個百分點。
在三元鋰電池成為主流的同時，2018年也被稱為中國電池的“811元年”，在上表中也可以看到有數(shù)家電池廠都是在去年就已經量產811電池，而其它幾家在今年或明年量產811的廠家也大多是從去年開始布局研發(fā)811電池的。
在這其中，比克是最早實現(xiàn)811動力電池量產的電池廠，目前動力電池兩大巨頭寧德時代和比亞迪在811上的動作并不算快，寧德時代在今年實現(xiàn)量產并裝車，但比亞迪雖然已宣布811電池已經取得重大進展，但最終量產及應用時間目前仍未公布。
在這些已經在811方面有實質進展的企業(yè)中，還是要說說“老大”寧德時代。雖然它不是最早布局并量產811電池的，但卻是第一個將811電池裝車的電池廠，而第一款搭載811電池并上市的正是來自于寧德時代最早的合作伙伴——寶馬。
寶馬X1插混所用811寧德時代電池包
在今年3月，寶馬X1 PHEV新款車型上市，其搭載了寧德時代提供的811三元鋰電池，成為已上市的首款搭載811電池的車型。不過，畢竟X1 PHEV還只是一款插混車型，其電池總容量也只有24kWh，電芯能量密度為280Wh/kg，電池包能量140Wh/kg，三項數(shù)據(jù)均未達到目前寧德時代的最高水平，且插混車型電池包安全性也要高于純電車型，因此X1 PHEV里程升級版對于寧德的811而言，似乎有著類似于“先行小隊”的意義，而待使用811電池的純電車型正式上市之時，811的時代才算正式開啟。
811純電車，誰拔頭籌？
2019年以來，陸續(xù)有主機廠表示未來的新能源車型將搭載811電池，從吉利幾何A到廣汽傳祺AionS，再到上海車展上亮相的眾多造車新勢力，811將成為新能源軍備競賽的又一大戰(zhàn)場。但從目前來看，還沒有任何一輛使用811電池的純電車型實現(xiàn)交付，誰將拔得頭籌拭目以待。
從目前來看，能夠實際應用的811電池主要出自寧德時代和比克兩家電池廠，而使用寧德時代811電池的廣汽傳祺Aion S和幾何A的高續(xù)航版本上市在即，除了這兩款出自傳統(tǒng)主機廠的產品外，其余確定使用811電池的車型均來自造車新勢力。在這方面，更專注新能源且沒有江山可守的新勢力們似乎更大膽更能放開手腳，而傳統(tǒng)車企恐怕會有更多顧忌。
安全性如何提升？
無論是從消費需求還是政策推動方面來看，高密度高續(xù)航都是新能源汽車不可逆的發(fā)展方向，那么在這樣的前提下，提升電池安全、針對811電池包開發(fā)更為先進的安全技術也就成為電池廠和主機廠必答題。
在技術方面，中國科學院院士、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高曾就高鎳動力電池的安全問題進行過詳盡的分析，他認為提高高鎳電池的安全性目前主要有三個技術途徑。
首先是電池包和正極材料的進一步研究，例如用單晶顆粒來替代多晶的正極材料，電池的熱穩(wěn)定性和安全性都能得到一定的改善。
其次，就是對熱蔓延進行阻隔，即在主導傳熱的路徑上加隔熱材料，形成“防火墻”的效果，而這種技術已經在使用811電池的寶馬X1 PHEV上有所應用。
第三個方面就是對被稱為“電池癌癥”的熱失控的管理，目前寧德時代在這方面已經可以實現(xiàn)提前15分鐘將可能引發(fā)熱失控的內短路預警出來。
從目前來看，811電池以成為動力電池的主要趨勢，而已經投產811的電池廠和將要使用811的電動車都遠不止本文表格中所列舉的這些，作為近十年來發(fā)展最為快速的行業(yè)之一，動力電池從能量密度到安全性耐用性在短短幾年內實現(xiàn)了巨大幅度的提升。因此，雖然現(xiàn)在的811還沒有達到最為成熟的狀態(tài)，但動力電池行業(yè)發(fā)展速度能夠在811身上得到更好的展現(xiàn)，更高性能、更加可靠的動力電池也會在快速的迭代中呈現(xiàn)在市場面前。
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