如何评价新能源汽车的电池性能和安全性？

新能源汽车的电池性能和安全性是衡量其技术成熟度的重要指标。随着汽车产业的可持续发展，新能源汽车正逐渐成为全球经济持续增长的重要引擎。在这一背景下，电池技术的进步显得尤为关键。目前，磷酸铁锂和三元电池是市场上的主流选择，它们各有优势和劣势。磷酸铁锂电池以其高安全性、长寿命和低成本著称，但能量密度较低；而三元电池则以高能量密度和较好的循环性能受到青睐，但高温安全性较差。2020年，动力电池新技术的涌现，如特斯拉的“无钴电池”、通用和LG化学的NCMA四元电池、宁德时代的CTP电池、比亚迪的刀片电池等，都预示着产业技术拐点的到来。这些技术主要围绕电池材料体系的革新和工艺结构的优化展开。短期内，工艺和结构创新是提升电池性能的有效途径，而长期来看，材料体系的变革将是关键。蜂巢能源的NMX无钴电池就是在这样的技术背景下诞生的。它通过阳离子掺杂技术、纳米网络化包覆和单晶技术等关键技术突破，显著改善了无钴层状材料的性能，解决了电动汽车续航、电池衰减和安全问题。NMX无钴电池的成功应用，不仅提升了电动汽车的续航里程，还大幅降低了使用成本，有望颠覆现有的动力电池市场格局，激发消费者对新能源汽车的兴趣。此外，蜂巢能源的NMX无钴电池产品在安全性测试中表现出色，轻松通过了150℃的热箱实验，证明了其在高温下的稳定性。这些技术的进步不仅提升了电池的性能，也为电动汽车的普及和应用提供了坚实的技术支撑。

以下是来自中国汽车工业协会的回答：

汽车产业的可持续发展，对保障全球能源安全、应对气候变化、改善生态环境有着重要作用，也将是促进未来全球经济持续增长的重要引擎。新能源汽车日益向纯电动方向倾斜，各大整车企业不断推出品质更高的纯电动汽车，安全性、长续航、长寿命、低成本、低功耗都在追求进一步提升。新能源汽车对动力锂电池的技术要求也在不断提升，安全性、高能量密度、长寿命、低成本已成为衡量电池性能的标尺。

目前主流的动力电池分别是磷酸铁锂和三元电池。磷酸铁锂电池的特点在于安全性高，高倍率充放电特性，较长的循环寿命和低成本，但存在能量密度较低，电池性能受温度影响较大等劣势；三元电池的特点在于能量密度高，循环性能较好，劣势在于高温安全性较差，这是由于镍钴铝的高温结构不稳定，导致热稳定性差而引发危险。迄今为止，市场上三元和磷酸铁锂电池还未能够分出真正的胜负，当然略占上风的是三元电池，但两者至少在现阶段都不是完美的解决方案，石墨烯等其他能源技术也在不断完善中。

进入2020年，关于动力电池新技术的“劲爆新闻”此起彼伏：特斯拉“无钴电池”、通用和LG化学合作推出NCMA四元电池、宁德时代CTP电池、比亚迪刀片电池和蜂巢能源NMX无钴电池等。新技术百舸争流，一方面映射出产业正步入技术拐点，另一方面则暗示在市场倒逼之下，电池性能提升迫在眉睫。电池性能提升主要围绕两大维度展开，一是电池材料体系的革新，二是工艺和结构的优化。

短期看，工艺和结构创新最为现实。无论是宁德时代的CTP还是比亚迪的刀片电池，都是在现有材料体系基础上的工艺革新和结构优化，其对于体积能量和成本降低有明显效果。但放眼中长期，如若要进一步突破性能瓶颈，在高比能量、高安全性、低成本之间达到最优平衡，材料体系变革才是“王道”。以此作为视角，在高镍三元材料体系的大方向下，“无钴化”可以有望解决高比能量的前提下，保证电池高安全性和低成本，已经成为下一代电池技术一个重要发展方向。

但是钴元素在高镍三元材料中起着抑制Li/Ni混排和充电过程晶体相变的作用，倘若简单粗暴的去除掉材料中的钴元素会对材料的电性能和循环稳定性产生显著的影响。目前正极材料大多采用多晶材料加纳米包覆方案，在电芯制备的辊压工艺中多晶材料产生破裂，将没有纳米包覆层的多晶正极材料直接暴露在电解液中，将产生副反应，影响电池寿命和安全性。若以材料结构为切入点，采用阳离子掺杂技术、纳米网络化包覆和单晶技术等技术协同作用，有望改善高镍三元材料的Li/Ni混排和充电相变的问题，助力无钴三元材料的规模化应用。

1)阳离子掺杂技术

以两种化学键能更大的元素，替代钴，掺杂到材料中，通过强化学键稳定氧八面体结构，抑制Li/Ni混排，提高材料的稳定性，使材料可以在4.3-4.35V高电压下稳定工作，实现能量密度的提升。

2)纳米网络化包覆

在正极材料合成过程中，采用纳米网络包覆技术在单晶表面包覆一层纳米氧化物，减少正极材料与电解液的接触面积，降低正极材料与电解液之间发生副反应，有效的改善高电压下的材料循环性能。

3)单晶技术

多晶材料在辊压过程中，可能出现正极材料表面纳米包覆层的破碎，导致正极材料与电解液发生副反应，导致电池寿命加速衰减，产生安全问题。单晶材料却非常稳定，这种稳定的晶体结构，保证了锂离子有效传输移动，使单晶电芯寿命比多晶电芯延长70%。

不久前，蜂巢能源科技公司在5月18日的《无钴·芯未来》线上发布会上首发了两款NMX无钴电池，标志着NMX无钴电池正式进入落地阶段。下面以蜂巢能源的NMX无钴电池为例，剖析NMX无钴电池的奥秘。

蜂巢能源发布的NMX无钴电池产品正是在阳离子掺杂技术、纳米网络化包覆、单晶技术等关键技术突破，显著改善了无钴层状材料的Li/Ni混排问题以及循环寿命的问题，解决了电动汽车续航、电池衰减和安全三大痛点，产品通过了国标和欧标的全部安全性测试，NMX无钴电池产品轻松通过150℃的热箱实验，成功将无钴三元材料推进到规模化应用阶段。

蜂巢能源发布的两款NMX无钴材料的电芯产品。第一款产品容量为115Ah，能量密度达到245Wh/kg，匹配590标准模组，能够搭载到目前大部分新的纯电平台上，这款产品的电池包在整车端，能够实现15年120万公里的质保。第二款是L6薄片无钴长电芯，容量226Ah,正在与长城汽车的一款高端车型做适配开发，搭载蜂巢先进的矩阵式PACK设计，可以实现最高880公里的续航。

从车的使用成本来看，目前主流三元和磷酸铁锂电池提供15万公里质保，纯电动车与同质保寿命的燃油车使用成本相比，将节省4.5-7.5万元(油/电成本差值:0.3-0.5元/Km)。据蜂巢能源发布会数据测算，倘若蜂巢能源的NMX无钴电池能够实现120万公里的质保，那么搭载NMX无钴电池的纯电动车与同质保寿命的燃油车使用成本相比，将节省36-60万元(油/电成本差:0.3-0.5元/Km)；与主流纯电动车最长质保寿命的使用成本相比，将进一步节省31.5-52.5万元(油/电成本差:0.3-0.5元/Km)，这将是彻底颠覆动力电池以普通三元和磷酸铁锂为主的二元市场格局，极大的刺激消费者购买新能源汽车的欲望。

从续航里程来看，880公里续航是一个什么样的概念呢？我们首先与市场在售的长续航标杆车型进行对比，特斯拉ModelS“长续航”车型续航里程为660公里，ModelX“长续航”车型续航里程为575公里，比亚迪最新推出的“汉”续航里程约为600公里，采用蜂巢L6薄片无钴电池的电动驱车续航里程相对于这些竞品车型多出近50%，这对于电动汽车的使用体验是具有颠覆性影响，我们以常见的自驾游路线为例，从北京出发到呼和浩特全程约483km，即便是考虑到高速工况下续航里程打折扣，这样的续航里程也完全可以实现不充电直达，也就是说续航里程达到880km后，电动汽车将不仅仅局限于城市通勤代步工具，也完全能够满足长途自驾的需求，在这样的续航里程下电动汽车能够满足绝大多数消费者的用车需求，同时凭借着更强的加速性能和更低的出行成本，电动汽车的使用体验将远超越传统燃油车。

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