鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:819次 | 2022年07月21日
動(dòng)力鋰電池之爭(zhēng):TSLA/啟辰晨風(fēng)/比亞迪/北汽
跨入2015年之后,很多行業(yè)都面對(duì)著新的政策方針。一月末,國家財(cái)政部、國家稅務(wù)總局公布通知稱,自2015年二月一日起,對(duì)電池、涂料征收消費(fèi)稅,但對(duì)鋰、燃料等動(dòng)力鋰電池免征消費(fèi)稅。分析人士指出這將給新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈帶來良好的影響。那么,動(dòng)力鋰電池到底指的是什么?有什么分類?目前市場(chǎng)的熱門是什么呢?且聽小編娓娓道來。
動(dòng)力鋰電池琳瑯滿目,主流四大家
動(dòng)力鋰電池是指為交通運(yùn)輸工具供應(yīng)動(dòng)力的電池,一般是相有關(guān)為便攜式電子設(shè)備供應(yīng)能量的小型電池而言。根據(jù)電池反應(yīng)原理的不同可分為鉛酸動(dòng)力鋰電池、鎳氫動(dòng)力鋰電池、鋰離子動(dòng)力鋰電池等等。
其中鋰離子動(dòng)力鋰電池是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高能電池。這種電池的負(fù)極是金屬鋰,正極用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代進(jìn)入實(shí)用化。目前市場(chǎng)上最熱門的電動(dòng)汽車用的都是鋰離子動(dòng)力鋰電池。
今天小編要跟大家探討的問題正是要圍繞鋰離子動(dòng)力鋰電池展開的。根據(jù)正極材料的不同,鋰電池可以被分成許多種類,比如TSLA早期采用的鈷酸鋰電池,比如東風(fēng)啟辰晨風(fēng)、長(zhǎng)安福特佳躍使用的錳酸鋰電池,比如比亞迪的磷酸鐵鋰電池,比如日、韓公司青睞的三元材料電池等。
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%
它們都有優(yōu)缺點(diǎn),大致歸納為:
下面我們?cè)敿?xì)講解這四種主流動(dòng)力鋰電池以及其代表車型。
市場(chǎng)強(qiáng)勁,各執(zhí)一強(qiáng)之手
鈷酸鋰電池:TSLAMODELS
TSLA采用的是18650鈷酸鋰電池,相比國內(nèi)主流的磷酸鐵鋰電池,這種電池功率高、能量密度大、且一致性較高,但安全系數(shù)較低,成本也相對(duì)較高,因此并不被其他廠商廣泛采用。
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、無人設(shè)備
"事實(shí)上,我們拆解TSLAModelS后發(fā)現(xiàn),由于TSLAModelS的電池包是由若干單體的松下18650鈷酸鋰電池(即筆記本電腦電池)構(gòu)成單元,再由若干單元構(gòu)成整個(gè)電池包,這就使得TSLAModelS電池包造價(jià)極其昂貴。"專家判斷,松下優(yōu)秀技術(shù)生產(chǎn)的這種電池包,連同雙電機(jī)和電控系統(tǒng),成本起碼占據(jù)整車售價(jià)的60-70%。
"TSLAModelS電池包存在嚴(yán)重的起火隱患,更是成本挑戰(zhàn)。"專家指出,松下18650鈷酸鋰單體電池的天然劣勢(shì)是熱穩(wěn)定性差,遇高溫或撞擊會(huì)釋放氧氣及大量熱能,而一旦達(dá)到燃燒臨界點(diǎn),釋放的氧氣則又加劇助燃;另外,由于在歐美此種單體電池的召回概率為0.2PPM(百萬分比),由7000多只這種小電池組成的TSLA電池包起火概率近0.15%。"2013年TSLA就曾在5個(gè)月內(nèi)持續(xù)發(fā)生4次整車燃燒事件,差一點(diǎn)進(jìn)入歐盟強(qiáng)制召回區(qū)間。"TSLA為電池包問題"割肉",新增成本不菲的主動(dòng)冷卻裝置后,隱患才不再凸顯。
錳酸鋰電池:?jiǎn)⒊匠匡L(fēng)
錳酸鋰是成本低、安全性和低溫性能好的正極材料,但是其材料本身并不太穩(wěn)定,容易分解出現(xiàn)氣體,因此多用于和其它材料混合使用,以降低電芯成本,但其循環(huán)壽命衰減較快,容易發(fā)生鼓脹,高溫性能較差、壽命相對(duì)短,重要用于大中型號(hào)電芯,動(dòng)力鋰電池方面,其標(biāo)稱電壓為3.7V。
去年九月上市的啟辰晨風(fēng),三款車型售價(jià)區(qū)間在26.78萬~28.18萬元之間,享受完補(bǔ)貼后的實(shí)際售價(jià)在17.28萬~18.68萬元,定價(jià)低于同級(jí)別純電動(dòng)汽車比亞迪e6和北汽紳寶EV電動(dòng)汽車,在國內(nèi)具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。其采用的電池技術(shù)是目前市場(chǎng)上使用最廣泛的錳酸鋰電池,這個(gè)由192塊電池單體構(gòu)成的電池包,總重量不到200公斤,外面用1400兆帕的超高強(qiáng)度鋼板包裹,安裝在車身底盤的中部,穩(wěn)穩(wěn)地把握住了整車的重心。
這種電池的特點(diǎn)是輕盈緊湊,容量大,壽命長(zhǎng)。
磷酸鐵鋰電池:比亞迪唐
磷酸鐵鋰電池,它擁有較好的電池性能和穩(wěn)定性,但在低溫環(huán)境下,磷酸鐵鋰電池的性能損耗大,導(dǎo)電性或會(huì)受到影響。
"唐"使用的磷酸鐵鋰電池容量達(dá)到18.4千瓦時(shí),比秦提高了5.4千瓦時(shí)的電量,經(jīng)濟(jì)模式下最大續(xù)航85公里。從電池的配比以及電機(jī)的動(dòng)力輸出來看,電力部分在"唐"的動(dòng)力系統(tǒng)中起到了相當(dāng)重要的用途。平時(shí)你完全可以把它當(dāng)做電動(dòng)汽車來開,在長(zhǎng)途旅行時(shí),混動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)也可以體現(xiàn)出來。
三元鋰電池:北汽EV200
三元材料是最近幾年發(fā)展起來的新型鋰電正極材料,具有容量高、成本低、安全性好等優(yōu)異特性,其在小型鋰電中逐步占據(jù)一定的市場(chǎng)份額,并在動(dòng)力鋰電領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優(yōu)點(diǎn),具有價(jià)格優(yōu)勢(shì),成為最具潛力的替代鈷酸鋰的正極材料。
作為前一代E150EV產(chǎn)品的升級(jí)產(chǎn)品,北汽EV200在續(xù)駛里程、車機(jī)互聯(lián)、性價(jià)比和安全方面都有較大提升。北汽相關(guān)人士介紹,該車采用了韓國SK三元鋰電池,可實(shí)現(xiàn)綜合工況下超過240公里的續(xù)航里程,經(jīng)濟(jì)時(shí)速下甚至可達(dá)260公里。
到底哪家強(qiáng)?國內(nèi)形勢(shì)勝算幾何?
目前在動(dòng)力鋰電池正極材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,中、日、韓、美動(dòng)力鋰電池公司分別采用了不同的材料體系。我國公司以磷酸鐵鋰為主,日韓公司以錳酸鋰和三元鋰為主,新能源汽車龍頭TSLA,采用的則是鈷酸鋰,目前改成了三元正極材料。
有關(guān)鈷酸鋰,其實(shí)早在TSLA起火事故前,人們就不信任其作為動(dòng)力鋰電池正極材料的潛力,因?yàn)樗牟环€(wěn)定性質(zhì)會(huì)帶來極為嚴(yán)重的安全隱患,事實(shí)也證明了這一點(diǎn)。鈷酸鋰作為動(dòng)力鋰電池將被取代是毋庸置疑的事實(shí)。
比亞迪作為國內(nèi)新能源汽車"領(lǐng)航者",一直以來都堅(jiān)持磷酸鐵鋰電池路線不動(dòng)搖,在一路坎坷中走向成功。但磷酸鐵鋰電池由于受到理論能量密度限制,未來若希望大幅提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程,則有可能要對(duì)現(xiàn)有材料進(jìn)行改進(jìn),或?qū)ふ姨娲牧稀?/p>
錳酸鋰的成本低,但是穩(wěn)定性也不高。目前國內(nèi)有關(guān)錳酸鋰基本沒有性能要求而言,倒是日韓對(duì)此的研究比較深入,很多日系電動(dòng)汽車中都采用了錳酸鋰電池。
三元材料是綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優(yōu)點(diǎn),存在三元協(xié)同效應(yīng),并且在價(jià)格上有所優(yōu)勢(shì)。同時(shí)在循環(huán)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和安全性能上也有提高。在新能源汽車對(duì)動(dòng)力鋰電池能量密度提升的背景下,三元材料作為高容量密度正極材料有望進(jìn)一步拓展其市場(chǎng)份額。目前,改性錳酸鋰和三元鋰的核心技術(shù),都掌握在日韓公司手中。尤其是三元鋰,無論是技術(shù)、工藝還是設(shè)備,日韓行業(yè)龍頭都已達(dá)到非常成熟穩(wěn)定階段,這點(diǎn)是目前國內(nèi)無法企及的。
目前,我們動(dòng)力鋰電池的發(fā)展?fàn)顩r很像汽車產(chǎn)業(yè)相同,叫大而不強(qiáng),我們鋰電池產(chǎn)量位于韓、日之后,居世界第三,但我們動(dòng)力鋰電池公司多是從通訊,家電電池起家,產(chǎn)量大,但和國際上跨國動(dòng)力鋰電池公司比較,差距拉得越來越大。這點(diǎn)值得深思。
回歸正題,其實(shí)有關(guān)新能源汽車的動(dòng)力鋰電池,消費(fèi)者持續(xù)關(guān)注的是安全性是否達(dá)到期望、壽命是否能真正滿足5-10年的使用年限、持續(xù)續(xù)駛里程能否提高、是否可以接受電池更換和維修的成本、是否影響不同季節(jié)的使用等等。這幾個(gè)問題的背后就是今天標(biāo)題的答案。
總結(jié)
這四種主流的鋰離子動(dòng)力鋰電池可謂是各有各的好,也各有各的缺點(diǎn)。明眼人都了解鈷酸鋰電池不是市場(chǎng)的潮流,而日韓比國內(nèi)對(duì)錳酸鋰的了解要深入得多,所以對(duì)國內(nèi)而言,動(dòng)力鋰電池重要是看磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。這二種電池追捧者甚眾,在國內(nèi)的形勢(shì)也是一直居高不下。最近輿論的走向大多偏向三元鋰電池,認(rèn)為它會(huì)成為市場(chǎng)的主流。我們且拭目以待,并在此共同寄望國內(nèi)新能源汽車能再上一個(gè)臺(tái)階。