電池“后起之秀”再受關(guān)注 產(chǎn)學研共話鈦酸鋰發(fā)展
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-12 17:04
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“第一屆鈦酸鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈專題討論會”開幕
近年來，鈦酸鋰電池被網(wǎng)紅的光環(huán)和是非所裹挾，經(jīng)歷了一段頗不寧靜的時光。沒有哪種電池像它那樣飽受爭議，也沒有哪種電池像它那樣發(fā)展如此迅速。
2017年7月6日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦的“第一屆鈦酸鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈專題討論會”在江蘇無錫開幕。這是一場以鈦酸鋰電池為主角的學術(shù)型盛會，來自中科院、復旦大學、天津大學、中國電力科學院等高校與科研機構(gòu)的專家學者，銀隆新能源、微宏動力等鈦酸鋰電池老牌企業(yè)負責人，以及電池中國網(wǎng)等專業(yè)媒體共300余人參會。研討會就鈦酸鋰電池的產(chǎn)業(yè)鏈、材料性能、系統(tǒng)性能及市場應(yīng)用等專業(yè)領(lǐng)域展開了深入的探討和交流，與會者受益匪淺。
中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍發(fā)表致辭
中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長、論壇主席劉彥龍在致辭中表示，2016年，在所有電池體系中，鈦酸鋰電池已經(jīng)占到2%左右的份額，隨著新補貼政策的出臺，鈦酸鋰電池市場份額也在不斷提高。他希望鈦酸鋰電池研究機構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)等，通過探討和交流，能夠共同推動鈦酸鋰電池體系健康、有序發(fā)展。
提及當前我國動力電池行業(yè)的整體形勢，劉彥龍認為，未來我國新能源汽車將繼續(xù)保持平穩(wěn)增長，動力電池市場依舊廣闊，但競爭也會異常激烈。他建議電池企業(yè)應(yīng)該轉(zhuǎn)變發(fā)展思路和發(fā)展方式，提質(zhì)增效，走差異化、高端化發(fā)展道路。同時，他倡議高校、研究機構(gòu)強強聯(lián)合，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)結(jié)成聯(lián)盟，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。同時，他認為動力電池企業(yè)必須把產(chǎn)品質(zhì)量放在首位，積極參與行業(yè)技術(shù)變革。只有這樣，那些有足夠資金支撐、理性市場定位且反應(yīng)迅速的企業(yè)才能在競爭中贏得市場。
山東玉皇新能源科技有限公司首席科學家薛嘉漁發(fā)表主題演講
在所有的電池技術(shù)體系中，鈦酸鋰電池算是比較特殊的一種，用“后起之秀”來形容再貼切不過。對于這個“后起之秀”近年來取得的成績，同樣作為論壇主席的山東玉皇新能源科技有限公司首席科學家薛嘉漁表示，發(fā)起研討會的目的就是想建立一個供鈦酸鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游專業(yè)人員切磋鋰電技術(shù)及安全性的交流平臺。會上，他詳細分析了鈦酸鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域及在性能上的優(yōu)缺點，并專門回答了“鈦酸鋰電池能否成為市場主流”這個一直藏在人們心底的疑問。
臺灣工業(yè)技術(shù)研究院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與趨勢研究中心資深產(chǎn)業(yè)分析師呂學隆作特邀報告
臺灣工業(yè)技術(shù)研究院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與趨勢研究中心資深產(chǎn)業(yè)分析師呂學隆介紹了鈦酸鋰負極材料與電池技術(shù)在日本、韓國等國際市場上應(yīng)用現(xiàn)狀，并分析了鈦酸鋰電池的未來前景。他認為，鈦酸鋰電池屬于利基市場，政策的追隨者可針對中國的新能源汽車補貼政策，大力發(fā)展快充技術(shù)；對國際貿(mào)易更感興趣的企業(yè)，可通過微混或混合動力客車等發(fā)展相關(guān)技術(shù)。
復旦大學化學系新能源研究院教授夏永姚同與會者分享了他們團隊在鋰離子電池鈦基負極材料領(lǐng)域的最新研究成果，該團隊已經(jīng)申請了LTO碳包覆發(fā)明專利，在鋰離子電池鈦基負極材料方面的研究具有較高創(chuàng)新性和開拓意義。
此外，銀隆新能源、微宏動力、捷威動力、派勒智能納米科技等多家鈦酸鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)負責人均做了精彩的主題演講，分別介紹了各自在相關(guān)領(lǐng)域的最新技術(shù)和市場應(yīng)用情況。
與會嘉賓紛紛表示，本屆研討會對鈦酸鋰電池從業(yè)者來說，具有深遠意義。鈦酸鋰電池從開始的默默無聞到充滿爭議，從嶄露頭角到獲得認可，一路走來，殊為不易。舉辦鈦酸鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈專門研討會，這本身就是鈦酸鋰電池地位上升的體現(xiàn)，說明它已經(jīng)成為行業(yè)不可忽視的、比較重要的一類電池技術(shù)體系。相信在相關(guān)科研機構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)共同努力下，鈦酸鋰電池終將迎來更好的發(fā)展。
鈦酸鋰電池的出現(xiàn)，彌補了磷酸鐵鋰、三元等技術(shù)路線的不足，向人們展示了電池技術(shù)路線的更多可能性。但鈦酸鋰電池若要成為電池技術(shù)體系的主流，它還面臨一些無法回避的挑戰(zhàn)。
鈦酸鋰電池受追捧源于其自身價值
鈦酸鋰電池打破了碳系負極的傳統(tǒng)電池技術(shù)路線，改以鈦酸鋰為負極材料，這讓它成為同行眼中的另類。然而，鈦酸鋰電池之所以能夠從一個默默無聞的電池品類逐漸引來資本競相追捧，到今天為大眾熟知，根本原因還在于其自身所擁有的價值。
電池材料的結(jié)構(gòu)、粒徑影響著電池的安全、穩(wěn)定、效率、壽命和性價比。與碳負極材料相比，鈦酸鋰的電位高，在正常電池使用的電壓范圍內(nèi)，鋰枝晶在鈦酸鋰表面上難以生成，在很大程度上消除了因鋰枝晶在電池內(nèi)部形成短路的可能性。因此，山東玉皇新能源科技有限公司首席科學家薛嘉漁認為，鈦酸鋰電池是他見過的鋰離子電池中安全性最高的電池。
鈦酸鋰具有尖晶石結(jié)構(gòu)所特有的三維鋰離子擴散通道，具有功率特性優(yōu)異和高低溫性能佳等優(yōu)點。目前，我國企業(yè)生產(chǎn)的鈦酸鋰電池的安全工作溫度區(qū)域范圍可達-50℃到65℃，而普通碳系負極電池在溫度低于-20℃時能量就開始衰減，-30℃時充電容量僅為充電總?cè)萘康?4%，在嚴寒天氣下根本無法正常工作。
鈦酸鋰材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，Li+脫嵌過程“零應(yīng)變”，具有更長的循環(huán)壽命。業(yè)內(nèi)生產(chǎn)的鈦酸鋰電池已實現(xiàn)30000次循環(huán)，這一點，磷酸鐵鋰和三元電池可望而不可即。盡管鈦酸鋰材電池的一次購買成本相對較高，但從全生命周期來看，其性價比依然占優(yōu)。
鈦酸鋰電池的市場應(yīng)用
從哲學上講，矛盾無處不在，因此，沒有一種材料可以包打天下，完美地應(yīng)用于所有領(lǐng)域。鈦酸鋰電池也是如此，它很好地彌補了以往電池存在的不足，并在特定的領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異。
儲能被認為是鈦酸鋰電池最適合應(yīng)用的領(lǐng)域。鈦酸鋰電池可應(yīng)用于家庭儲能、工業(yè)儲能、軍用儲能、工業(yè)儲能等領(lǐng)域。以銀隆新能源為例，其業(yè)務(wù)從儲能電池材料、儲能電芯、儲能電池BMS到儲能電池組以及各類儲能的具體應(yīng)用，已經(jīng)形成了一個完整的儲能生態(tài)圈。
作為動力電池使用時，鑒于安全性高、充電快、壽命長等特點，鈦酸鋰電池在新能源客車上有著廣泛應(yīng)用。比如，微宏動力走出國門，為倫敦交通局的雙層巴士提供鈦酸鋰動力電池系統(tǒng)解決方案，鈦酸鋰電池的表現(xiàn)獲得了客戶的認可。而受限于能量密度，鈦酸鋰電池在純電動乘用車上還未推廣開來。
鈦酸鋰電池面臨的挑戰(zhàn)
盡管鈦酸鋰電池具備較多優(yōu)點，在市場上也有著不錯的表現(xiàn)，但若要進一步發(fā)展，必須面對一些挑戰(zhàn)。中科院成都有機化學研究所研究員范未峰博士結(jié)合自己團隊以及業(yè)內(nèi)其他機構(gòu)的研究，提出鈦酸鋰電池在發(fā)展中面臨的問題，這些問題或可啟迪思考，也是業(yè)內(nèi)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(fā)；
| 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(chǎn)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(tài)化鈦酸鋰電池也有待業(yè)界去研究；
| 此外，構(gòu)成鈦酸鋰電源系統(tǒng)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(tǒng)協(xié)同發(fā)展問題，也有待解決。
隨著我國新能源汽車市場的擴大以及儲能市場的逐漸開發(fā)，鈦酸鋰電池與其他電池一樣，既面對著巨大的市場空間，又面臨著同行激烈的市場競爭，還要面對自身不足的技術(shù)研發(fā)的挑戰(zhàn)。鈦酸鋰電池企業(yè)要活下去，要活得好，就必須繼續(xù)前行，研發(fā)出更優(yōu)質(zhì)的電池，滿足市場的需求。
