電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
從電動車的發展路線來看,混合動力是個必經的階段,將來,純電動車能否成為主流路線,關鍵在于續航里程能否跟進。處理里程焦慮癥最根本的是提高電池能效。
在天津的全球新能源汽車大會上,來自我國電子科技集團公司第十八研究所、河南鋰動電源、天津力神、Celgard(產品為電池隔膜)和波士頓電池的嘉賓以動力電池為主題的沙龍上對動力電池的發展與技術路線選擇進行了探討。
三元鋰離子電池的崛起
“考慮鋰離子電池材料的選擇,根本問題還是在能量密度上。能量密度更大,能夠更好地處理里程問題,那么其他的問題都是可以攻克的。”這是關于哪種鋰離子電池會成為主流的共同答案。
三元鋰離子電池在能量密度上相對磷酸鐵鋰有著天生的優點,而且隨著技術的進步,其安全問題也得到改善,行業內的傾向性就更加分明。
在動力電池市場上,主流是磷酸鐵鋰離子電池,磷酸鐵鋰價格相對比較便宜,安全性好,倍率大,充放電循環壽命比較好,是很適合電動車使用的,我國前幾年的動力電池也大多走磷酸鐵鋰的路線。但是,隨著三元鋰離子電池安全性問題的改善,國內的電池廠商也開始逐漸傾向于三元鋰離子電池的路線。
目前的三元材料采用的是1:1:1的結構,是結構更為穩定、制備更為成熟的三元材料種類。目前三元鋰離子電池通過電解液以及特殊的陶瓷隔膜技術制作。陶瓷隔膜可以在電池內部短路時隔開短路源,從而分明提高了三元鋰離子電池的安全性能。
安全性瓶頸處理之后,三元鋰離子電池能量密度高,成本低的優點就顯露了出來。磷酸鐵鋰能量密度低,同樣的容量重量更重體積更大,嚴重影響了電動車的續航,而三元鋰離子電池要好得多。
在倍率放電方面,雖然三元鋰離子電池不如磷酸鐵鋰,但是純電動車電池容量大,電機功率大多不太大,高倍率放電的情況很少,缺點表露的不分明。
在壽命方面,三元鋰離子電池不如磷酸鐵鋰,但是用戶往往更在意初次采購成本,而不太關注電池的更換成本,而且從電池行業的趨勢看,隨著產能的擴張,鋰離子電池的價格每年都在下降,真正到了需要更換電池包的時候,成本也許沒有想象的高。
優點劣勢此消彼長。北汽新能源上市的EV200和ES210兩款電動車就放棄了磷酸鐵鋰路線,換用三元鋰離子電池。在將來一段時間,三元鋰離子電池在動力電池市場的崛起不可阻擋。肖成偉表示,三元鋰離子電池被頻繁提起,是因為能量密度高且已經基本成熟,將來再出現新的鋰離子電池種類,選擇的標準仍舊是能量密度數。
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國際巨頭進逼中國市場
在動力電池這一塊,我國企業享有低成本制造的優點,在價格上具有競爭力。但隨著我國動力電池市場的逐步發展,國外電池巨頭也在覬覦國內市場。波士頓電池在江蘇常州已經建廠加工電池,并表示將會專注于中國市場,通過提高產能分攤成本的方式,降低鋰離子電池成本。
國際電池巨頭在技術和設備上優于國內企業,分攤了我國廉價的勞動和土地稅收等資源,所以,產品價格可能會低于國內企業加工的產品。且國際巨頭背后有雄厚的資本支撐,不怕短期的虧損,從戰略角度可以打長期的價格戰,這也是國內企業面臨的威脅。
電池材料由車型的需求決定
關于電動車的電池材料,應依據不同類型汽車的不同需求做出選擇。
對插電混合動力汽車來說,電池常常要高倍率放電,而且充放次數較多,對于高倍率性能不佳、壽命較短的三元鋰離子電池來說并不適宜。所以,在電池路線上,插電混合動力汽車仍舊應當堅持磷酸鐵鋰路線。
在純電動車市場上大多是商用車,特別是城市公交,大客車。這類汽車高倍率放電次數極少,電池容量大,對充放電時間不敏感,而對成本、續航有要求,因此,三元鋰離子電池是應當替代磷酸鐵鋰離子電池的。
在低速電動車上,鋰離子電池的價格仍舊太高,難以被價格敏感的用戶所接受,鉛酸蓄電池還有一段時間的生存空間。
在電動自行車上,三元鋰離子電池價格相比鉛酸蓄電池差距已經不太大(因為自行車用的電池較少,電池成本占整車成本的比例較低),替代鉛酸蓄電池是必然趨勢。
因而,在目前的技術條件下,插電混合動力汽車堅持磷酸鐵鋰路線,純電動車和電動自行車走三元鋰離子電池路線,低速電動車暫時給鉛酸蓄電池留出空間是合理的規劃。
鋰離子電池行業是一個規模決定成本的行業,隨著電動車的發展,電池的價格會繼續下降,而電動車和插電混合動力汽車替代燃油車只是時間問題。汽車電動化的過程中,動力電池行業有著巨大的發展空間,我國企業應把握這一歷史機遇。
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