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第五代鈦酸鋰電池解析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年11月23日  

據銀隆新能源有限公司官方網站介紹,2010年,珠海銀隆戰略控股了美國奧鈦納米科技有限公司,該美國公司掌握“全球鈦酸鋰電池材料最先進生產技術”,由此“成為全球綠色能源解決方案領域的領導者和中國新能源品牌躋身世界的優秀典范”。銀隆斥資三億多人民幣收購了美國奧鈦納米科技公司53.6%的股權,掌握了該公司鈦酸鋰材料的最新技術;2012-2013年,銀隆先后收購了珠海廣通汽車、石家莊中博汽車,從而擁有了生產整車的資質。


至此,具備鈦酸鋰材料并達成動力和產業化應用的企業只有兩家,珠海銀隆是其中之一,另一家是日本東芝。


鈦酸鋰電池仍不算是電池技術的主流,目前國內汽車廠商應用比較多的還是三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池。三元鋰電池在全球范圍內市場占主導地位,如特斯拉使用的松下18650電池就屬于三元鋰電池,而以比亞迪為代表,東風、江淮等商用車廠在現階段則多在使用磷酸鐵鋰電池。


2017開年以來,動力電池原材料價格上漲風波此起彼伏,鈷價唱罷,鈦白粉登臺。近期高端鈦白粉價格持續上行,有業內人士認為銀隆第五代鈦酸鋰電池,高端鈦白粉價格上漲主要是鈦酸鋰電池惹的“禍”。對,沒錯,就是那個一直不被業內看好、卻被董明珠力捧的鈦酸鋰電池!


從鈦白粉價格的上漲,我們或許可以得出“鈦酸鋰電池已火”這樣的結論,但事實是否如此,鈦酸鋰電池是一張“畫餅”還是一幅“藍圖”,這還有待我們去尋找證據。


銀隆第五代鈦酸鋰電池解析


銀隆明年的第五代鈦酸鋰電池


在珠海銀隆看來,鋰電池的發展應該由單一追求高能量密度發展,轉變為兼顧能量密度、安全及運營效率的平衡,因此其看好的電池必須具備循環壽命長、耐高低溫、安全穩定、快速充電及能量密度高五大特性,鈦酸鋰電池已經具備前四項優勢,為了攻克因能量密度低,導致新能源車續航里程短的難題,銀隆一方面持續升級鈦酸鋰電池儲能密度,預計2018年第五代鈦酸鋰電池儲能會超過磷酸鐵鋰電池;另一方面則在2016年成功研發鈦氫動力總成,結合鈦酸鋰電池功率密度高與氫燃料電池能量密度高的優勢,往混合動力電池方向發展,這也是一次不錯的探索。


銀隆選擇了一條逆向思維的技術路線,在先進“五個球”的基礎上繼續攻進最后一個“球”——能量密度。魏銀倉表示,就目前而言,在安全性、耐高低溫,循環壽命、充電時間上能與鈦酸鋰相抗衡的產品還是不多。他還表示,明年的第五代鈦酸鋰電池能量密度將超越磷酸鐵鋰電池,原有的五大優勢繼續保持不變,并已具備量產的條件。


銀隆第五代鈦酸鋰電池解析


鈦酸鋰電池是一種用作鋰離子電池負極材料-鈦酸鋰,可與錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池。此外,它還可以用作正極,與金屬鋰或鋰合金負極組成1.5V的鋰二次電池。由于鈦酸鋰的高安全性、高穩定性、長壽命和綠色環保的特點。


鈦酸鋰的缺點


1、相對其他類型的鋰離子動力電池能量密度會低一些。


2、脹氣問題一直阻礙著鈦酸鋰電池的應用。


3、相對其他類型的鋰離子動力電池價格偏高。


4、電池一致性仍存在差異,隨著充放電次數的增加電池一致性差異會逐漸增大。


銀隆鈦酸鋰電池解析


鈦酸鋰電池純電動公交車主要應用鈦酸鋰電池在快充、長壽命、耐高低溫、高安全等方面的特點,可以實現與傳統燃油車1:1的替換,充電樁可以采用5:1,即5輛車配1個充電樁的模式進行運營,大大降低了充電樁的建設和車輛運營成本。


銀隆第五代鈦酸鋰電池解析


鈦酸鋰電池的長壽命和優異的高低溫性能也保證了運營車輛的穩定性。至于實際運營效果,就以全世界最大公交運營系統——北京公交為例。眾所周知,北京人口眾多,北京公交的運營壓力巨大,每條線路高峰期的發車間隔只有幾分鐘。早在2008年北京奧運會就開始使用純電動公交車,嘗試過慢充、換電等多種運營模式,也使用過包括錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元電池在內的多種動力鋰電池,都因為不符合實際需求而最后棄用。最后經過127個專家長時間討論,選擇了銀隆新能源,而銀隆純電動客車能進入北京公交無疑證明了鈦酸鋰電池的優越性,是符合新能源公交發展規律的,也是尊重市場規律的選擇。


綜上所述,其實某種技術是不是適合于某一領域的應用,并不單單是一兩個簡單的技術指標所決定的,更多的是要看其實際應用效果和客戶的認可程度。隨著鈦酸鋰電池生產規模的不斷擴大,結合未來風光儲能等設施的建設,再配合銀隆特有的商務模式,鈦酸鋰電池純電動公交車是最有可能率先擺脫財政補貼的新能源車型之一。


鈦酸鋰電池面臨的挑戰


盡管鈦酸鋰電池具備較多優點,在市場上也有著不錯的表現,但若要進一步發展,必須面對一些挑戰。中科院成都有機化學研究所研究員范未峰博士結合自己團隊以及業內其他機構的研究,提出鈦酸鋰電池在發展中面臨的問題,這些問題或可啟迪思考,也是業內需要努力的方向。


|低溫性能更好、成本更低的鈦酸鋰電池;


|“低電壓+高容量”鈦酸鋰負極材料有待進一步研發;


|替代大容量鉛酸電源,100Ah~1000Ah超大容量鈦酸鋰電池有待可行性評測;


|錳酸鋰/鈦酸鋰體系的高溫產氣問題有待攻克;


|比能量達120Wh/kg以上,鎳錳酸鋰/鈦酸鋰體系的適配電解液問題有待攻克;


|全固態化鈦酸鋰電池也有待業界去研究;


|此外,構成鈦酸鋰電源系統的各體系,比如“油電”增程、“氫鈦”總成、“鋁空鈦”總成、“風光鈦”互補等,多體系能源系統協同發展問題,也有待解決。

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