電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池技術(shù)該如何提升?鈦酸鋰動(dòng)力電池優(yōu)勢(shì)在哪?
目前鋰電池在電動(dòng)汽車(chē)上使用的主要有三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池和鈦酸鋰電池等,特斯拉的電動(dòng)汽車(chē)上主要都是采用的三元材料18650鋰離子電池。而且因?yàn)樘厮估陔娦?、pack、電池管理系統(tǒng)等方便都針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)做了更多的安全設(shè)計(jì),讓特斯拉電動(dòng)汽車(chē)的起火事故率還不算太高。因此目前在追求更長(zhǎng)續(xù)航的乘用車(chē)領(lǐng)域,三元鋰電池正慢慢成為主流。
三元鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的鋰電池,三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品,是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。
不過(guò)三元鋰電池相對(duì)于其他類(lèi)型鋰電池來(lái)說(shuō),能量密度更大,但因?yàn)檎龢O材料太活躍,安全性方面也一直讓人擔(dān)心。
也是因?yàn)榘踩珕?wèn)題,2016年初,三元鋰電池還一度被工信部叫停,暫停三元鋰電池客車(chē)列入新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄,相比于三元電池,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(shì),目前電動(dòng)客車(chē)基本都還是搭載的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池。
但是磷酸鐵鋰電池也存在低溫性能差,正極材料振實(shí)密度小等缺陷。另外,雖然安全性相對(duì)于三元電池來(lái)說(shuō)比較高,也還是存在起火燃燒的風(fēng)險(xiǎn),比如發(fā)生過(guò)燃燒事故的江淮、比亞迪等車(chē)型,還有發(fā)生起火燃燒事故的安凱、申沃、五洲龍等客車(chē)車(chē)型,也都是搭載的磷酸鐵鋰電池。
還有鈦酸鋰電池,一直因?yàn)槟芰棵芏忍捅蛔非蟾L(zhǎng)續(xù)航里程的車(chē)企所忽略。直到近期,格力電器董事長(zhǎng)董明珠看好珠海銀隆的鈦酸鋰電池技術(shù)并高調(diào)參與,鈦酸鋰電池才又慢慢在新能源汽車(chē)市場(chǎng)上熱了起來(lái)。
董明珠曾經(jīng)表示,因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)對(duì)安全性的要求是第一位的,搭載鈦酸鋰電池的電動(dòng)汽車(chē)還沒(méi)有發(fā)生過(guò)起火燃燒事故,所以才會(huì)從鈦酸鋰電池切入新能源汽車(chē)領(lǐng)域。
另外,從電池壽命來(lái)看,三元鋰離子電池約為2000次左右的循環(huán),而鈦酸鋰電池則是3萬(wàn)次循環(huán),是前者的15倍。另外,鈦酸鋰電池還有低溫性能好、支持大倍率充放電等特性。
日本豐田和本田是燃料電池技術(shù)發(fā)展的領(lǐng)軍企業(yè),具有作為完整成熟的技術(shù)體系,目前全球其他市場(chǎng)均采用日本的技術(shù)路線(xiàn)來(lái)發(fā)展燃料電池電動(dòng)汽車(chē)。豐田已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了最高的功率輸出,同時(shí)大大降低了燃料電池系統(tǒng)的價(jià)格和規(guī)模,而本田已經(jīng)開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)更為強(qiáng)大和緊湊的系統(tǒng),這種系統(tǒng)將使用電動(dòng)空氣渦輪壓縮機(jī)增強(qiáng)氫和空氣的混合,產(chǎn)生更多的電力。專(zhuān)家認(rèn)為,在2020年后,當(dāng)世界各國(guó)電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)貼將逐步取消,對(duì)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的推動(dòng)有可能會(huì)逐步加大。
豐田,燃料電池汽車(chē)的引領(lǐng)者
隨著基本成本降低和基礎(chǔ)設(shè)施完善,預(yù)計(jì)到2025年以后,燃料電池技術(shù)的增長(zhǎng)將呈指數(shù)增長(zhǎng)。現(xiàn)代起亞(HyundaiKia)和本田集團(tuán)(HondaGroup)預(yù)計(jì)將擁有銷(xiāo)量最高的燃料電池汽車(chē),目前兩家企業(yè)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)的加利福尼亞,通過(guò)租賃等方式提供燃料電池電動(dòng)汽車(chē)。全球正在推出20多種燃料電池汽車(chē)型號(hào),逐步加大的投資,將不斷推動(dòng)汽車(chē)用燃料電池堆商業(yè)化進(jìn)程。
在政府的政策推動(dòng)下,美國(guó)能源部的目標(biāo)是到2030年,大約有50萬(wàn)輛燃料電池汽車(chē)部署在美國(guó)的街道上。與此同時(shí),借助東京奧運(yùn)會(huì)的契機(jī),日本政府正在努力推動(dòng)燃料電池和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,到2020年將訂購(gòu)6000輛燃料電池和160個(gè)發(fā)電站。
因此,氫基礎(chǔ)設(shè)施的建立和政府支持政策的積極推動(dòng),為設(shè)備制造商推出燃料電池汽車(chē)模型鋪平了道路。
在未來(lái)十年里,估計(jì)將有100億美元的資金投資于全球燃料電池技術(shù),這項(xiàng)投資將由一批私人投資公司與汽車(chē)巨頭豐田、戴姆勒和寶馬等聯(lián)合開(kāi)發(fā)氫技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。美國(guó)加州政府已批準(zhǔn)每年2000萬(wàn)美元的氫站部署支出,私營(yíng)公司已在2017年底投資近2160萬(wàn)美元。本田(Honda)和通用(GM)等原始設(shè)備制造商正通過(guò)共同開(kāi)發(fā)燃料電池技術(shù)和在美國(guó)密歇根州建立制造廠,加快向替代技術(shù)應(yīng)用推進(jìn)的步伐。
這兩家公司在合資企業(yè)的投資總額為8500萬(wàn)美元。合資公司計(jì)劃從2020年開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn),利用雙方的綜合開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)和共享的氫燃料電池知識(shí)產(chǎn)權(quán),為燃料電池和氫儲(chǔ)存系統(tǒng)創(chuàng)造更經(jīng)濟(jì)的商業(yè)解決方案。這種合作和投資為FCEV創(chuàng)造了一個(gè)新的平臺(tái),通過(guò)租賃選擇(現(xiàn)代和本田)以及直接銷(xiāo)售和支持(豐田)進(jìn)入消費(fèi)者市場(chǎng)。














