鉅大LARGE | 點擊量：1067次 | 2021年10月12日
新能源車呼喚下一代電池材料 磷酸鐵錳鋰存六大優(yōu)勢
一石激起千層浪。近日，比亞迪董事長王傳福在湖南韶山接受我國電池網(wǎng)（微號：mybattery）采訪時透露，比亞迪最新研發(fā)的磷酸鐵錳鋰離子電池可以使電池能量密度由目前的90Wh/Kg提升至150Wh/Kg，已達到了三元材料的密度，鎖定為下一代電池技術(shù)。
有關(guān)動力鋰離子電池技術(shù)路線一直以來行業(yè)人士是眾說紛紜，但在動力鋰離子電池沒有大規(guī)模商業(yè)化、市場化前爭論價值不大，而現(xiàn)在則不同。據(jù)我國汽車工業(yè)協(xié)會公布的上半年數(shù)據(jù)顯示，上半年我國新能源汽車生產(chǎn)20692輛，銷售20477輛，比上年同期分別上升2.3倍和2.2倍，產(chǎn)銷量已超過上年全年數(shù)量。其中純電動汽車產(chǎn)銷分別完成12185輛和11777輛，插電式混合動力汽車產(chǎn)銷分別完成8507輛和8700輛。最新數(shù)據(jù)顯示，七月我國新能源汽車生產(chǎn)5799輛，同比上升10倍。其中，純電動乘用車生產(chǎn)3728輛，同比上升17倍；插電式混合動力乘用車生產(chǎn)1036輛，去年同期無產(chǎn)量；純電動商用車同比上升85%，插電式混合動力商用車同比上升447%。
我國采取積極政策措施支持電動汽車發(fā)展，將有利于降低電動汽車使用成本，在鼓勵消費者購買使用電動汽車、促進電動汽車推廣應(yīng)用方面發(fā)揮積極用途。新能源汽車政策近期密集出臺，包括新能源汽車補貼、減免購置稅、新能源公車采購方法與《有關(guān)加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，加上充電設(shè)施的不斷完善，新能源汽車產(chǎn)業(yè)化步伐明顯加快。數(shù)據(jù)顯示，比亞迪秦七月銷售1100輛，1-七月累計6457輛；e6電動汽車206輛，1-七月累計售出1597輛。今年1-七月比亞迪新能源乘用車累計銷量達8054輛。而作為新能源車的核心——動力鋰離子電池產(chǎn)品和技術(shù)得到空前關(guān)注，王傳福對磷酸鐵錳鋰寄予厚望并展望下一代鋰電正極材料自然引發(fā)行業(yè)內(nèi)外空前關(guān)注，二級市場跟風(fēng)的“沸騰”則說明了這一點。
作為國內(nèi)一直專業(yè)在磷酸鐵鋰正極材料耕耘近十年的天津斯特蘭能源科技有限公司率先在國內(nèi)實現(xiàn)了磷酸鐵鋰的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，2013年銷售突破千噸。目前產(chǎn)品性能及產(chǎn)量在國際上位居前列，現(xiàn)階段年產(chǎn)量達到2000噸，并計劃擴產(chǎn)以達到年產(chǎn)4000噸的規(guī)模。
天津斯特蘭副總經(jīng)理李積剛接受我國電池網(wǎng)采訪時，他結(jié)合斯特蘭的產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗發(fā)表了自己的看法。他認為，磷酸錳鐵鋰在諸多方面有其獨特優(yōu)勢，材料運用是關(guān)鍵。目前生產(chǎn)的磷酸錳鐵鋰材料存在比表面積大、極片制作加工困難和電壓雙平臺等兩個重要問題，但磷酸錳鐵鋰材料同三元材料混合使用后極大改善和發(fā)揮其性能。目前純的磷酸錳鐵鋰很難達到三元體積能量密度，但同三元材料混用后可以基本達到。三元材料若用在純大巴汽車和中度混合動力乘用轎車上存在巨大安全隱患，而混用極大降低安全風(fēng)險，因此三元材料與磷酸錳鐵混用在混合動力汽車上的使用是首先。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
而我國科學(xué)院成都有機化學(xué)研究所博士、成都興能新材料有限公司技術(shù)總監(jiān)范未峰博士則對我國電池網(wǎng)表示，現(xiàn)有磷酸鐵鋰做成電池后的能量密度在90Wh/Kg-130Wh/Kg之間，按照材料21%的能量密度提升貢獻，即使是純的磷酸錳鋰，最高的能量密度也只能達到150Wh/Kg左右，使用磷酸錳鐵鋰的電池的能量密度也只能在150Wh/Kg以下。假如用預(yù)想中的最好的指標(biāo)（150Wh/Kg）比較現(xiàn)有磷酸鐵鋰離子電池最差的指標(biāo)（90Wh/Kg），則可以推斷最大的提升幅度為67%，但顯然這個假設(shè)只能是個假設(shè)。范未峰認為，任何一種稱呼都無所謂，關(guān)鍵是最終鐵錳的比例，在目前來說，還沒有類似三元材料（532、111、811等）一種明確的共識——鐵錳的比例在多大下是最佳的？因為還沒有做出穩(wěn)定的、性能好的磷酸鐵錳鋰，也許以后真正在使用的磷酸錳鐵鋰是——即更多種金屬的復(fù)合磷酸鹽。
李積剛分析指出，目前公司的磷酸錳鐵鋰正極材料有六大優(yōu)勢：首先是高電壓。磷酸錳鐵鋰材料相有關(guān)Li+/Li的電極電勢為4.1V，而三元材料的3.8V也遠高于磷酸鐵鋰的3.4V，同時磷酸錳鐵鋰有兩個電壓平臺，高電壓平臺可以提高電池的電壓，低的電壓平臺可以很好的判斷電池的剩余容量，為電池容量管理供應(yīng)了一個簡單的方法。其次是高體積密度。小顆粒的磷酸錳鐵鋰可以填充到大顆粒三元材料的空隙中，提高正極材料的體密度。同時相比一代磷酸鐵鋰材料有20%供應(yīng)。另外是高循環(huán)壽命，同三元材料500次循環(huán)壽命相比，磷酸錳鐵鋰的循環(huán)壽命也為500次。
還有，就是高安全性。磷酸錳鐵鋰保留了磷酸鹽正極材料的熱穩(wěn)定性，大大提高動力鋰離子電池的安全性。另外是低成本，由于磷酸錳鐵鋰資源價格比較低，規(guī)?；a(chǎn)后可以使正極材料成本下降30%。最后是低溫性能優(yōu)異，納米化磷酸錳鐵鋰材料，-20度放電容量可以達到常溫放電容量的80%。
三元材料還是磷酸鐵鋰抑或磷酸鐵錳鋰，還是其它材料？顯然，隨著新能源車市場示范推廣的深入，市場存量的新增，動力鋰離子電池材料路線之爭將演變成產(chǎn)品品質(zhì)、技術(shù)之爭、新能源商業(yè)模式之爭等等。
我國電池網(wǎng)總編輯楊陽認為，從目前來看，包括上汽榮威以及比亞迪等新能源生產(chǎn)公司，都有自己的電池供應(yīng)體系，而北汽則是選擇國外的電池生產(chǎn)廠商進行配套，江淮與國軒合作，其余的生產(chǎn)廠商都幾乎沒有固定的動力鋰離子電池合作伙伴，整個動力鋰離子電池市場集中度十分低，這為此時正大舉進入的外資公司供應(yīng)了有利的時機。
我們要警惕的是，我國本土公司如何不在新能源政策紅利中坐失良機“讓位”日韓、歐美公司，如何加強動力鋰離子電池之礦產(chǎn)資源、四大材料、電芯及PACK的控制與技術(shù)儲備、升級，如何做出好材料、電池精品、如何真正讓消費者在享受政策紅利的過程中對安全、續(xù)航里程、充換電等不再焦慮……這才是重中之重！
責(zé)任編輯：慧子
