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锂电池百家争鸣 钛酸锂电池别具一格

国际新能源网  来源:中国客车网  作者:宇瀚  日期:2017-01-05

珠海银隆在经历了格力的收购风波和董明珠、王健林等30亿集体增资后, 更建成世界最大的钛酸锂材料和电池生产基地,一次又一次引起业界和媒体的广泛关注。虽然钛酸锂技术应用于电动车和储能领域的可行性已经在市场上得到了印证,钛酸锂电池在倍率、高温、低温、循环寿命、安全性等电池性能指标也得到了行业认可。但当新科技、新观点、新事物的出现时,总会引来一定的质疑,钛酸锂电池市场应用前景到底如何?下面记者通过专家论证后对钛酸锂材料进行解析。

对比其他锂离子电池,钛酸锂电池市场前景广阔

发现1、慢充纯电动客车存在电池过重现象

目前市场上主流的磷酸铁锂动力电池,其正极材料为磷酸亚铁锂,理论比容量为170mAh/g,实际可逆容量为120~140mAh/g,与石墨搭配制成电池的额定电压为3.2V。因为其技术门槛相对较低,目前国内大多数厂家都会首选其作为其核心动力电池产品,而大多数厂家生产的磷酸铁锂单体电池能量密度是在120Wh/kg左右。

但随着2017年国家关于新能源汽车的最新补贴政策对能量型电池的能量密度提出了明确要求,技术门槛让国内很多磷酸铁锂电池厂直接停产了。同时新政除了对能量密度有要求外,装载能量型电池的行驶里程不得低于250km,即使按磷酸铁锂系统120Wh/kg的上限计算,装车电池的重量为2.5~3吨,可能会形成“小马拉大车”的客观现象,严重影响整车的能源使用效率,耗能严重。

发现2、其他锂离子电池仍然难以突破能量密度瓶颈(在不牺牲安全性、循环使用寿命的前提下)

至于如何突破电池能量密度200Wh/kg的目标,最有可能实现的是使用硅炭作为负极,但这种新材料受限于循环寿命不佳,离实际应用于动力电池还有不小的距离。

而据行业专家表示,即使使用硅炭作为负极,能量密度达到200Wh/kg,无非也就达到目前三元电池的能量密度水平,而目前特斯拉使用这种能量密度水平的电池,也没法解决纯电动汽车的行驶里程焦虑问题,更不用说循环使用寿命短,电池容量衰减快的硅炭负极的磷酸铁锂电池了。

与磷酸铁锂电池类似,三元动力电池用于电动车走的也是所谓能量密度路线,由于三元材料是在钴酸锂等层状金属氧化物正极材料的基础上衍生出来的,所以其电化学性质和钴酸锂十分接近,只是安全性略好于钴酸锂。虽然其电池能量密度较高,但由于与石墨这种更不稳定的负极材料搭配,其安全性一直饱受质疑,目前已经发生了几起严重的安全事故。所以三元锂电池目前主要应用于小型乘用车,国家对于其在公共交通领域的应用还十分谨慎。另外,磷酸铁锂和三元锂电池都比较适合慢充,需要建设大量配套的充电设施,投资和建设成本很高,特别是对于城市用地比较紧张的地区受到的限制会更多。

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