鉅大LARGE | 點擊量：1241次 | 2022年04月02日
磷酸鐵鋰?三元?鈦酸鋰——電動客車怎么選？
剛剛過去的2016年，是客車電池技術(shù)路線熱鬧碰撞的一年：有關(guān)磷酸鐵鋰和三元哪種更適合客車，年初出臺“暫停三元鋰離子電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄”在年底解禁，2017年首批新能源汽車新車型公示，即工信部公布第293批《道路機動車輛生產(chǎn)公司及產(chǎn)品通告》共有5款客車使用三元電池。而在客車行業(yè)沸沸揚揚一整年的董明珠(格力)收購銀隆過程中，鈦酸鋰被越來越多的人關(guān)注。2017年二月二十日，深圳五洲龍客車的母公司京威股份也宣布投資一家鈦酸鋰離子電池公司。
那么，磷酸鐵鋰、三元、鈦酸鋰究竟哪種更適合電動客車?請看下面我國客車網(wǎng)的比較分析：
磷酸鐵鋰：
磷酸鐵鋰離子電池是指正極材料采用磷酸鐵鋰，負極材料采用石墨。這種電池?zé)岱€(wěn)定好，安全性高，價格低，循環(huán)壽命長，目前廣泛應(yīng)用于電動客車。
“十五”期間，科技部電動汽車重點專項起步開始推動我國電動汽車動力鋰電池的研發(fā)，當時重要是鎳氫電池和錳酸鋰離子電池;到“十一五”的時候，重要是磷酸鐵鋰離子電池，應(yīng)該說磷酸鐵鋰離子電池的發(fā)展支撐了國家“十二五”電動汽車的發(fā)展;到“十二五”，科技部重點的研發(fā)轉(zhuǎn)向了三元鋰離子電池，這在一定程度上，引起了三元和磷酸鐵鋰的技術(shù)路線之爭。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
正如上文所說，磷酸鐵鋰由于應(yīng)用較早，新能源推廣前期的一些電池產(chǎn)品良莠不齊，個別品牌的電池衰減嚴重，已經(jīng)影響到了用戶的正常使用，這些早期數(shù)據(jù)成為當下其他技術(shù)路線的重要競爭依據(jù)。不過，現(xiàn)在國內(nèi)一些優(yōu)秀公司，比如寧德時代等已經(jīng)能保證8年的電池壽命。
此外，由于2016年底之前，國家更支持波谷充電的慢充式磷酸鐵鋰，導(dǎo)致一些用戶的站場建設(shè)和日間運營受到了一定影響，從側(cè)面助推了快充電池的用戶好感度。
但是，磷酸鐵鋰相對其他技術(shù)路線而言，技術(shù)較為成熟，測試較為完整，因此，以清華教授歐陽明高和863電動汽車重大專項動力鋰電池測試中心主任王子冬等為代表的眾多專家們至今力挺磷酸鐵鋰應(yīng)用于大客車，重要是出于對安全性的考慮。
雖然各種技術(shù)路線越來越多樣化，但純電動客車搭載磷酸鐵鋰還是主流，而且磷酸鐵鋰在我國動力鋰離子電池產(chǎn)量中目前占比仍高達68%之多。不過，按照《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,到2020年,動力鋰電池模塊比能量達到300Wh/kg以上，這個要求對磷酸鐵鋰壓力較大。
目前，國內(nèi)客車用磷酸鐵鋰的廠家重要有比亞迪、寧德時代(CATL)、中航鋰電等，寧德時代總裁黃世霖近日接受我國客車網(wǎng)采訪時說：寧德時代目前已經(jīng)完成了10-15分鐘快充的磷酸鐵鋰技術(shù)。
三元鋰：
三元鋰離子電池是指正極材料中，除了鋰外，還有鎳鈷錳，或者鎳鈷鋁三種金屬。三元鋰離子電池相對磷酸鐵鋰的價格要稍微高一些，但它具有能量密度高、循環(huán)壽命長、成本低、利于整車輕量化等優(yōu)點。不過，相比磷酸鐵鋰離子電池來說，三元熱穩(wěn)定性稍微差一些，要電池和整車廠家做好電池的熱管理。換句話說，三元電池對廠家的技術(shù)要求更高一點。
從全世界來看，三元電池制造一致性比較突出的是日韓電池公司，這些公司目前都在我國設(shè)廠，其中多為合資公司，雖然這幾家公司2016年在我國客車市場推廣受挫，但國際大型集團公司實力不容小覷。隨著電池原材料不斷上漲，國內(nèi)電池公司公認，日韓電池公司的出貨價格已遠不能覆蓋生產(chǎn)成本，那么2017年三元解禁，對國內(nèi)同行必將造成極大沖擊。
因為三元電池在乘用車方面的應(yīng)用成績斐然，目前國內(nèi)主流動力鋰電池公司也在謀求逐步擴充三元產(chǎn)量。工信部主導(dǎo)制定的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》中明確提出，2020年動力鋰電池模塊比能量要達到300Wh/kg，三元電池是最有潛力達到要求的技術(shù)路線，預(yù)計未來對三元電池的需求量,將會呈現(xiàn)快速上升態(tài)勢。
2016年初工信部暫停三元電池客車列入《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》，重要原因還是三元電池產(chǎn)品本身用于客車的安全性開發(fā)和驗證還不夠，其次還包括三元電池的評價體系還不完善。時間過去整整一年，雖然政策解禁，但各個三元廠家的客車安全性開發(fā)驗證和評價體系是否完備，還要了解和甄別。
鈦酸鋰：
自從知名公司家董明珠宣布進軍新能源汽車行業(yè)以來，“鈦酸鋰”電池就成為整個客車產(chǎn)業(yè)鏈的熱詞。董明珠最終參股的珠海銀隆，其核心技術(shù)就是品牌為“銀隆鈦”的鈦酸鋰離子電池。
相關(guān)于董明珠青睞鈦酸鋰的高調(diào)表現(xiàn)，2017年二月二十日，深圳五洲龍客車的母公司京威股份宣布在寧波投資20億就顯得格外安靜，但我國客車網(wǎng)還是注意到，寧波京威的主營恰恰就是鈦酸鋰。這意味著，搭載自家生產(chǎn)鈦酸鋰離子電池的我國客車公司又多了一家。
鈦酸鋰離子電池是指用鈦酸鋰代替石墨作為負極材料的鋰離子電池，其正極材料可以是磷酸鐵鋰和三元鋰等。鈦酸鋰離子電池的循環(huán)壽命長，能夠?qū)崿F(xiàn)萬次以上的充放電循環(huán)，高于普通鋰離子電池。而且鈦酸鋰快速充電性能非常好，其充電倍率不但達到與磷酸鐵鋰和三元相當?shù)?C，還能實現(xiàn)電化學(xué)超級電容器10C的倍率充電。這從另一方面證明鈦酸鋰的用途其實非常廣泛。
假如說銀隆鈦面市時間還不夠長，那么從2010年底至今，首倡快充公交的微宏已經(jīng)有超過3000多套改性鈦酸鋰離子電池裝配在公交車上，其中在重慶已運營6年，近期抽查證實電池容量衰減不超過7%。
但是鈦酸鋰離子電池有兩個很大缺點：能量密度低，而且價格很高。有關(guān)能量密度低指標，其實是與續(xù)駛里程相對應(yīng)。也就是說，在客車整車體積一定，有效載客量不變的情況下，搭載同樣體積的電池，則三元行駛里程最長、磷酸鐵鋰其次，而鈦酸鋰明顯有較大劣勢。
換個角度闡述：由于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。正因為如此，鈦酸鋰注定只能應(yīng)用于客車并且采用快充的方式。
雖然工信部2016年十二月三十日出臺的“有關(guān)調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知”更多地照顧到了快充電池，但通知里還一兩條：“設(shè)置動力鋰電池能量密度門檻”，這個補貼門檻導(dǎo)致鈦酸鋰只能按充電倍率核算，具體見通知里的下表：
新能源客車補貼標準。補貼金額=車輛帶電量X單位電量補貼標準X調(diào)整系數(shù)
(調(diào)整系數(shù)：系統(tǒng)能量密度/充電倍率/節(jié)油水平)
延伸：
工信部2016年十二月三十日出臺的“有關(guān)調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知”，針對動力鋰電池，提出引入動力鋰電池新國標，安全性、循環(huán)壽命、充放電性能等指標要求當中，安全性放在了第一位，循環(huán)壽命放到第二，“能量密度門檻”放到了第四?？紤]到我國新能源客車市場對政策的依賴性比較顯著，因此用戶選擇電動客車時要更多的關(guān)注占到40%以上成本的電池。
除了上述磷酸鐵鋰、三元鋰、鈦酸鋰之外，當前和未來國內(nèi)客車電池還將進一步實現(xiàn)多元化，比如即將市場化的燃料動力電池，比如微宏2013年開始推出的比鈦酸鋰能量密度更高的多元復(fù)合鋰離子電池等等，都將為用戶供應(yīng)更多的選擇。
還有些寒冷地區(qū)和“火爐城市”的用戶針對電池耐熱性耐寒性的問題提出疑慮，我國客車網(wǎng)就此專門采訪行業(yè)資深工程師，據(jù)悉，電池耐熱性耐寒性與電池技術(shù)路線關(guān)聯(lián)不大，重要是要電池廠家整包系統(tǒng)定向設(shè)計。也就是說，針對用戶地區(qū)氣候特性，做出恰當定向設(shè)計，就能解決特別熱或特別冷的問題。
因此，我國客車網(wǎng)建議用戶要針對不同的運營線路，根據(jù)其運營特性，比如往返里程、人流量、交通擁堵狀況、以及維護成本等方面，做出不同的技術(shù)路線選擇，并且最好能提前簽訂與電池壽命和技術(shù)相關(guān)聯(lián)的“產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)保協(xié)議”。只有通過全生命周期的整體考慮，才能真正實現(xiàn)科學(xué)經(jīng)濟的合理采購。
