磷酸鐵鋰電池仍是電動客車安全首選嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-29 13:29
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自從4月深圳發(fā)生新能源客車自燃事故以來，有關(guān)國產(chǎn)動力電池的爭論一直存在。當前的電池產(chǎn)品整體狀況如何，新能源客車的安全性能否得到保證，圍繞這些問題，陳立泉、歐陽明高、肖成偉等國內(nèi)多位行業(yè)專家，近日專門舉行座談。
專家們表示，國產(chǎn)電池產(chǎn)品在一致性、電控等環(huán)節(jié)與國外還存在差距。與其他技術(shù)路線相比，磷酸鐵鋰電池仍然是最符合當前國產(chǎn)新能源客車安全需求的。
鑒于載客數(shù)量大的特殊性，與轎車等小型乘用車相比，安全問題在新能源客車行業(yè)的重要性，要優(yōu)先于續(xù)駛里程等性能問題。專家們明確指出，客車是大眾公共交通工具，人員裝載容量大，一旦出現(xiàn)問題，逃生撤離需要的時間長。因此，動力電池系統(tǒng)管理應該首要考慮安全要素，對電池所用材料質(zhì)量以及電池成組技術(shù)都非常高的要求。
對于深圳公交自燃等同類事故，專家通過對當前主流電池技術(shù)路線的分析后認為，磷酸鐵鋰電池是當前最適合電動客車的技術(shù)選擇。
從產(chǎn)品技術(shù)來看，首先，按功率設(shè)計的磷酸鐵鋰電池也是可以快速充電的?？蛙囆袠I(yè)龍頭宇通客車使用寧德時代產(chǎn)品后的數(shù)據(jù)顯示：磷酸鐵鋰電池使用80%后進行快充，可以安全達到4000至5000次；70%后，也可以保證7000—8000次；其次，在現(xiàn)階段，磷酸鐵鋰的量產(chǎn)成熟度要比三元材料、多元復合材料更高的；從材料層面講，磷酸鐵鋰比三元材料、多元復合材料具有更高的安全性。當然，三元材料、多元復合材料在能量密度方面比磷酸鐵鋰有優(yōu)勢。
專家認為，從產(chǎn)業(yè)角度說，磷酸鐵鋰路線成為大多數(shù)企業(yè)的首選，在于滿足了以下因素：
第一，動力電池安全特性，選用磷酸鐵鋰安全性能良好，未發(fā)生過起火、冒煙等安全問題；
第二，從使用壽命角度，可達到與車輛運營生命周期相當?shù)拈L壽命；
第三，在能量密度方面，開發(fā)標準化、模塊化、集成化的電池系統(tǒng)，在保證安全的前提下，可降低系統(tǒng)重量，提高電池系統(tǒng)的能量密度；
第四，在充電速度方面，可兼顧速度、效率和安全；
第五，環(huán)境適應性，系統(tǒng)溫度適應性寬，可適應高寒高熱地區(qū)，防護等級高（IP67）,可在高海拔地區(qū)正常運行。
當前，動力電池最普遍的是鋰離子電池，鋰離子電池與鉛酸、鎳氫等電池相比，具有電池電壓高、比容量高、循環(huán)壽命長、自放電率低、無記憶效應等優(yōu)點。主流的鋰離子電池主要按照正極材料來分類，有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元（鎳鈷錳混合）、磷酸錳鐵鋰電池。其正極材料一般是錳酸鋰（東芝）或三元（CATL寧德時代）。
從2014年開始，我國新能源汽車銷量增長進入快車道，動力電池市場供不應求，但國產(chǎn)電池與國外產(chǎn)品依然存在較大差距。表現(xiàn)在生產(chǎn)企業(yè)雖多，但真正具備整車匹配能力的并不多。在集成能力、生產(chǎn)一致性和安全性上，國產(chǎn)電池和跨國企業(yè)相比確實還有很大差距。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)涉及動力蓄電池配套生產(chǎn)企業(yè)有177家，但實際上，能進入整車供應鏈的企業(yè)卻僅有比亞迪、天津力神、深圳比克、合肥國軒高科以及萬向集團旗下萬向億能等不足10家。
專家們表示，為了使動力與儲能技術(shù)的發(fā)展?jié)M足新能源汽車、新能源和智能電網(wǎng)的應用和市場需求，應當重點發(fā)展安全可靠的高比能鋰離子電池，重點研究開發(fā)關(guān)鍵電池材料，包括正負極材料、電解液材料等，同時結(jié)合核心部件及電池系統(tǒng)的設(shè)計、優(yōu)化和集成，堅持自主創(chuàng)新，突破關(guān)鍵技術(shù)，促進我國下一代動力與儲能電池的開發(fā)和應用推廣。
鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包哪個好?就動力電池而言，目前，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池包以及鈦酸鋰電池在電動車領(lǐng)域都有應用。磷酸鐵鋰電池，由于安全性能穩(wěn)定、高溫性能好、重量輕等優(yōu)勢，越來越多的活躍在電動客車市場。那么，鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包哪個好?本文存能電氣小編整理了一些資料供大家閱讀。
鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包的對比：
鈦酸鋰電池：
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。普通的鈦酸鋰電池容易發(fā)生脹氣，導致電芯鼓包，電性能也會大幅下降，極大地降低了鈦酸鋰電池的理論循環(huán)壽命。
鈦酸鋰電池優(yōu)點：
1、安全穩(wěn)定性好
鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的電勢高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，放電電壓平穩(wěn)，而且，因此提高了鋰電池的安全性能。鈦酸鋰電池進行測試發(fā)現(xiàn)，在針刺、擠壓、短路等嚴苛測試下，不冒煙、不起火、不爆炸，安全性遠高于其他鋰電池。
2、快充性能優(yōu)異
與碳負極材料相比，鈦酸鋰電池具有較高的鋰離子擴散系數(shù)，可高倍率充放電。在大大縮短充電時間的同時，對循環(huán)壽命的影響較小，熱穩(wěn)定性也較強。鈦酸鋰電池十分鐘左右即可充滿。
3、循環(huán)壽命長
鈦酸鋰電池完全充放電循環(huán)次數(shù)可達3萬次以上，在作為動力電池使用10年之后，可能還能作為儲能電池再用20年。用戶在實際使用中不用更換電池，幾乎不增加后期成本。
4、耐寬溫性能良好
一般電動汽車在零下10℃時充放電就會出現(xiàn)問題，鈦酸鋰電池耐寬溫性能良好，耐用性強，在零下50℃到零上60℃均可正常充放電，無論是在冰封的北國，還是在炎熱的南方，車輛都不會因電池“休克”而影響工作，消除了用戶的后顧之憂。
綜上鈦酸鋰電池的優(yōu)勢，能大幅節(jié)省充電站場地建設(shè)和人員配置成本等，更適合在公交領(lǐng)域的推廣應用。
鈦酸鋰電池缺點：
鈦酸鋰電池負極采用鈦酸鋰，相比負極用石墨的主流鋰電池，市場份額十分小眾。
能量密度低，成本高。特別是能量密度低是因為負極材料鈦酸鋰的原理性能決定，很難有大的突破空間。
至于鈦酸鋰電池宣稱的使用壽命長，更難被認證。電池壽命還受到正極材料、電解液、隔膜、使用溫度等綜合影響。
磷酸鐵鋰電池包：
磷酸鐵鋰電池包是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。其特色是不含鈷等貴重元素，原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題。其工作電壓適中（3.2V）、單位重量下電容量大（170mAh/g）、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長，在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。
磷酸鐵鋰電池包優(yōu)點：
體積小，重量輕，鋰電池包的體積是鉛酸蓄電池體積的2/3,重量輕，只有鉛酸蓄電池的1/3～1/4。
循環(huán)壽命長，磷酸鐵鋰電池包循環(huán)壽命有1200～2000次，但傳統(tǒng)鉛酸電池卻只有500～900次。
充放電特性好，鋰電池包充放電電能轉(zhuǎn)換效率可大于97%，鉛酸蓄電池充放電電能量轉(zhuǎn)換效率約為80%左右。
安全環(huán)保，磷酸鐵鋰材料不含任何重金屬與稀有金屬，無毒，無論在生產(chǎn)及使用中均無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為綠色環(huán)保電池鋰電池。在穿刺、擠壓、過充、短路等實驗中，不爆炸、不起火。
無記憶效應，電池可以隨時充放電。
工作溫度范圍寬廣，磷酸鐵鋰電池包熱峰值可達350℃-500℃，而鉛酸電池只在200℃左右。
磷酸鐵鋰電池包缺點：
磷酸鐵鋰電池存在一些性能上的缺陷，如振實密度與壓實密度很低，導致鋰離子電池的能量密度較低；材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差；產(chǎn)品一致性差；知識產(chǎn)權(quán)問題。
鈦酸鋰電池和磷酸鐵鋰電池包哪個好?
在純電動汽車領(lǐng)域，電池多為磷酸鐵鋰電池包或者三元鋰電池，而近來格力欲收購的銀隆客車，其核心競爭力則是另辟蹊徑的鈦酸鋰電池。國內(nèi)汽車廠商應用比較多的還是三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池包。鈦酸鋰電池目前還未規(guī)?；?。并且鈦酸鋰電池價格高（生產(chǎn)成本高，濕度控制要求高），每瓦時9元左右，與磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池每瓦時2元左右的差距也是很大的。
鈦酸鋰電池未來市場空間將十分有限。鈦酸鋰電池做的企業(yè)少，將導致產(chǎn)業(yè)整體研發(fā)投入少，從目前電池企業(yè)研發(fā)投入及規(guī)劃投入看，也很少企業(yè)會重點發(fā)展鈦酸鋰電池。未來，磷酸鐵鋰電池包技術(shù)進步速度將超過鈦酸鋰電池。一般來說，電動車最好是用磷酸鐵鋰電池包，安全第一。
