鈦酸鋰電池為什么沒有成為主流電池？鈦酸鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)分析
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-13 10:29
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發(fā)生短路故障時歐姆阻抗急劇增加，抑制放電反應(yīng)，不會引起過大的瞬間電流和溫度上升；
2）LTO本身均不可燃；
3）充電電位平臺稍負(fù)于1.55V，即使在充電后期、低溫或高倍率充電的情況下，此負(fù)極的電位也不會達(dá)到鋰離子還原成金屬鋰的電位，不會產(chǎn)生析鋰引發(fā)的安全事故。
上述三點(diǎn)保證了電池的安全性。
其他鋰電池
1）易發(fā)生內(nèi)短路事件；
2）其本身具備可燃性；
3）嵌鋰的電位約為0.1V，在低溫、高倍率充電時易在負(fù)極表面析出鋰金屬，一定程度便會刺破隔膜，造成電池內(nèi)部短路，產(chǎn)生爆炸等嚴(yán)重危害人身安全。
上述三點(diǎn)極易引發(fā)電池爆炸等重大安全事故。
循環(huán)壽命——鈦酸鋰（LTO) VS 其他鋰電池
LTO：循環(huán)過程中體積變化僅為0.1%～0.3%，能避免充放電過程中因材料的伸縮變化而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的變化，從而提高電極的性能和減少比容量的大幅度衰減；循環(huán)過程不產(chǎn)生SEI膜。東芝、盟固利等提供的材料顯示循環(huán)壽命不少于10000次。
其他鋰電池：循環(huán)過程中有約10% 的體積膨脹；在電極表面產(chǎn)生一層SEI鈍化膜。這兩者均會減少其循環(huán)壽命。
快充性能優(yōu)異——鈦酸鋰（LTO) VS 其他鋰電池
與碳負(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有較高的鋰離子擴(kuò)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(qiáng)。據(jù)測試，最新技術(shù)研發(fā)的鈦酸鋰電池十分鐘左右即可充滿，比傳統(tǒng)的電池有了質(zhì)的飛躍。
充電時間太長一直是電動汽車發(fā)展過程中難以跨越的障礙。一般采用慢充的純電動公交車，充電時間至少要4個小時以上，很多純電動乘用車的充電時間更是長達(dá)8個小時。電動車輛的快速充電是未來的趨勢，消費(fèi)者不愿浪費(fèi)太多時間在等待充電這個環(huán)節(jié)。
鈦酸鋰電池缺點(diǎn)
鈦酸鋰電池負(fù)極采用鈦酸鋰，相比負(fù)極用石墨的主流鋰電池，市場份額十分小眾。資料顯示，在新能源客車中，鈦酸鋰電池的市場份額占比約為3%，遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰電池88%的市場份額;而在乘用車領(lǐng)域，鈦酸鋰電池則和其他少數(shù)派技術(shù)一起，分享著3%的市場空間。
鈦酸鋰電池為何沒有成為主流？造成這種現(xiàn)象的原因主要有以下幾種因素：
1、至于鈦酸鋰電池宣稱的使用壽命長，更難被認(rèn)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。鈦酸鋰做負(fù)極，本身也存在脹氣和長時間使用一致性降低等問題，目前原理上也不能證明太酸鋰電池會比其他電池壽命長。目前磷酸鐵鋰、三元電池，循環(huán)壽命已經(jīng)可以做到2000次以上，按一般等使用頻率看，已經(jīng)可以做到7-10年，隨著技術(shù)的進(jìn)步，存在3000次、4000次也不會太遙遠(yuǎn)，局勢從性能上，已經(jīng)可以使用超過10年甚至達(dá)到20年的使用壽命，將超過汽車的一般的生命周期。鈦酸鋰電池即使做到了長壽命，也沒優(yōu)勢。
2、鈦酸鋰電池做的企業(yè)少，將導(dǎo)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(diǎn)發(fā)展鈦酸鋰電池。未來，其他鋰電池技術(shù)進(jìn)步速度將超過鈦酸鋰電池。
3、鋰電池壽命、性能等是受到多個方面的影響，特別是四大材料的影響。鈦酸鋰僅是負(fù)極材料，一個材料再怎么進(jìn)步，也很難因此讓產(chǎn)品產(chǎn)生無可匹敵的優(yōu)勢。更何況正極材料才是影響鋰電池性能最重要的材料。
4、鈦酸鋰電池，最大的劣勢是能量密度低，成本高。特別是能量密度低是因?yàn)樨?fù)極材料鈦酸鋰的原理性能決定，很難有大的突破空間。成本可以通過規(guī)模化降低，而基于原理上的弱點(diǎn)，無法通過技術(shù)來改變。
5、戰(zhàn)新產(chǎn)研從產(chǎn)業(yè)趨勢角度看，不要相信國際主流企業(yè)都做不好的技術(shù)，會在中國發(fā)光發(fā)熱。中國基礎(chǔ)研究還遠(yuǎn)達(dá)不到國際先進(jìn)企業(yè)水平，想在國際技術(shù)潮流中撿漏，無異于異想天開。鈦酸鋰電池未來市場空間將十分有限。汽車產(chǎn)業(yè)基本沒有空間，未來汽車產(chǎn)業(yè)的空間將比現(xiàn)在還小。儲能領(lǐng)域可以嘗試，但也絕對不會成為主流，再加上價(jià)格高昂，與未來儲能有望用動力電池二次利用的高性價(jià)比相比，鈦酸鋰在儲能領(lǐng)域前景也堪憂。
