鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2725次 | 2022年01月12日
鈦酸充電鋰電池能否打一場(chǎng)漂亮的"翻身仗"?
對(duì)動(dòng)力鋰電池行業(yè),資本近年來(lái)似乎尤其青睞。不久前,眾業(yè)達(dá)電氣股份有限公司旗下子公司聯(lián)合銀川金智匯,就擬合資3.5億元,入股以鈦酸鋰和快充技術(shù)而聞名的微宏動(dòng)力系統(tǒng)(湖州)有限公司。
從格力電器董事長(zhǎng)董明珠入主銀隆新能源,到微宏動(dòng)力獲投資注入,鈦酸鋰離子電池這一長(zhǎng)期活在磷酸鐵鋰離子電池巨大陰影下的鋰離子電池品類,在電動(dòng)汽車受困續(xù)航里程、充電效率問(wèn)題,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展遲緩的背景下,似乎終于迎來(lái)了翻身的時(shí)機(jī)。
長(zhǎng)短板鮮明的"老鮮肉"
外行看熱鬧,內(nèi)行看門道。董明珠在輿論中炒紅了銀隆新能源這家公司,但行業(yè)內(nèi)的觀察點(diǎn)卻在鈦酸鋰。
關(guān)于收購(gòu)銀隆,董明珠表示之所以愿意用全部身家投資銀隆,是因?yàn)榭春勉y隆的鈦酸鋰技術(shù)。作為新來(lái)的外行人,董明珠力挺鈦酸鋰的理由有這么幾條:使用壽命長(zhǎng),能夠適應(yīng)高寒溫度,安全性好,在儲(chǔ)能市場(chǎng)有應(yīng)用前景等。
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%
但實(shí)際上,鈦酸鋰離子電池并不是一個(gè)新鮮的技術(shù)。作為重要材料的鈦酸鋰,其優(yōu)缺點(diǎn)都比較明顯。此前因?yàn)榇嬖谌?quot;短板",鈦酸鋰的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用一直受限。
據(jù)專家介紹,短板之一是高溫脹氣。鈦酸鋰作為負(fù)極材料時(shí),和電解液之間容易發(fā)生相互用途并在充放循環(huán)反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)氣體析出,因此普通的鈦酸鋰離子電池容易發(fā)生脹氣,導(dǎo)致電芯鼓包,電性能也會(huì)大幅下降,極大地降低了鈦酸鋰離子電池的理論循環(huán)壽命,可謂制約鈦酸鋰離子電池大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)最重要原因。
其次是能量密度低,即儲(chǔ)存的電量不多。跟碳負(fù)極材料電池相比,相同的體積和重量只能存一半的電,續(xù)航也只有一半。因而鈦酸鋰離子電池的體積和重量較大,這意味著客車的載客量必然下降。
商業(yè)化唯"快"不破
當(dāng)然,作為硬幣的另一面,鈦酸鋰在性能上也有著自己的獨(dú)到之處,尤其是在商用車輛特別是客車上存在明顯的優(yōu)勢(shì):
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
首先是工作溫度范圍廣;鈦酸鋰工作溫度涵蓋-30℃至60℃(無(wú)加熱裝置),完全可以應(yīng)付北方地區(qū)的嚴(yán)寒天氣;其次是壽命長(zhǎng),安全性能高。和傳統(tǒng)的負(fù)極材料石墨和硅相比,鈦酸鋰在儲(chǔ)存及使用時(shí)能夠大幅度減少鋰離子和電解液的損耗,防止電池容量的衰減。
當(dāng)然,假如依然只是依靠這些人們?cè)缫阎獣缘膬?yōu)點(diǎn),鈦酸鋰顯然無(wú)法折騰出近期這些風(fēng)浪。在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),在能量密度不斷提升的基礎(chǔ)上,能夠?qū)崿F(xiàn)快充,是鈦酸鋰突然受追捧的技術(shù)因素,而背后則是電動(dòng)汽車商業(yè)化遭遇瓶頸的現(xiàn)實(shí)狀況。
目前,國(guó)內(nèi)主流的客車用動(dòng)力鋰電池普遍采用三元鋰和磷酸鐵鋰離子電池。前者由于安全性問(wèn)題被"暫時(shí)叫停"。磷酸鐵鋰離子電池雖然依舊占據(jù)主導(dǎo)地位,但石墨材料做負(fù)極帶來(lái)的弊病,如易形成SEI膜而導(dǎo)致首次充放電效率較低,不可逆容量較大等并沒(méi)有根治。
最直接的影響,就是絕大多數(shù)電動(dòng)汽車"不敢"進(jìn)行快充快放,而只能采用慢充的形式。這意味要建設(shè)大量配套的充電設(shè)施,投資和建設(shè)成本極高,最終嚴(yán)重制約了車輛運(yùn)行效率,給電動(dòng)汽車贏得消費(fèi)者的自發(fā)需求,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化普及帶來(lái)了障礙。
可以看到,在電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式重大突破之前,唯"快"不破,成為電動(dòng)汽車發(fā)展"提速"的普遍要求。
科技部電動(dòng)汽車重大項(xiàng)目監(jiān)理專家組組長(zhǎng)王秉剛表示,快充式電池技術(shù)在我國(guó)純電動(dòng)公交車上已經(jīng)廣泛被接受,推廣總量4000余輛,運(yùn)行情況良好,經(jīng)濟(jì)分析表明快充型具有良好可持續(xù)性,有望成為公交車電動(dòng)化的可行方法。
不以片刻論成敗
此前有媒體稱,誰(shuí)掌握鈦酸鋰材料的核心技術(shù),誰(shuí)將擁有獨(dú)步天下、藍(lán)海泛舟的制控權(quán)。雖然這一論斷頗有夸大,但鈦酸鋰確實(shí)在快速?gòu)浹a(bǔ)著自身短板。
在各家公司不斷的技術(shù)創(chuàng)新之下,其性能正得到極大優(yōu)化。據(jù)媒體報(bào)道,珠海銀隆正在研發(fā)第5代鈦酸鋰離子電池,能量密度將提升至和目前的磷酸鐵鋰離子電池能量密度相近的水平。包括微宏動(dòng)力在內(nèi)的多家電池公司在提升鈦酸鋰離子電池能量密度方面,也都已經(jīng)取得進(jìn)展。
微宏動(dòng)力市場(chǎng)副總裁宋寒表示,2013年,微宏動(dòng)力推出了能量密度為120Wh/kg的第二代快充電池LpCO鋰離子電池,該產(chǎn)品目前已經(jīng)占到微宏動(dòng)力鋰電池產(chǎn)品出貨量的80%;而2017年即將推出的快充電池產(chǎn)品,在保持快充和長(zhǎng)壽命特點(diǎn)的同時(shí),能量密度可達(dá)到170Wh/kg。微宏動(dòng)力已經(jīng)在未來(lái)產(chǎn)品規(guī)劃上做好布局,并規(guī)劃推出230Wh/kg以及300Wh/kg的快充電池產(chǎn)品。
不過(guò),關(guān)于電池技術(shù)的流派之爭(zhēng),許多業(yè)內(nèi)人士都表示,技術(shù)的進(jìn)步永無(wú)止境,不能以片刻的得失論成敗。無(wú)論鈦酸鋰離子電池還是磷酸鋰離子電池都有不同的特性,適用于不同的領(lǐng)域,并且都在朝著未來(lái)更新的方向前進(jìn)。