提高能量密度與快充成為電池企業(yè)的兩大目標(biāo)
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-06 21:32
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磷酸鐵鋰在乘用車市場敗退，那么能否依靠快充，再加上低成本、高安全性在商用車領(lǐng)域守住陣地呢?
1、磷酸鐵鋰快充技術(shù)進(jìn)展
在2016年底的新能源汽車補(bǔ)貼方案調(diào)整中，“3C-5C、5C-15C、15C+”三個檔次的快充倍率，可分別獲得0.8倍、1倍、1.4倍補(bǔ)貼，由此刺激了鋰電企業(yè)對于快充的研發(fā)進(jìn)度。
傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰由于導(dǎo)電性比較差，快充容易發(fā)熱，影響電池壽命，因此改善材料的導(dǎo)電性，完善電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，通過技術(shù)革新補(bǔ)充不足之后，磷酸鐵鋰在快充方面大有可為。
寧德時代：在正極方面開發(fā)了“超電子網(wǎng)”技術(shù)，增強(qiáng)磷酸鐵鋰的電子導(dǎo)電性能，可達(dá)三元材料的1000倍;在負(fù)極石墨表面，采用了“快離子環(huán)”技術(shù)修飾，修飾后的石墨兼顧超級快充和高能量密度的特性，快充時負(fù)極不再出現(xiàn)副產(chǎn)物;具備4C-5C快充能力，實(shí)現(xiàn)10-15分鐘快充充電，并能保證系統(tǒng)級別70wh/kg以上的能量密度，實(shí)現(xiàn)10000次的循環(huán)壽命。熱管理方面，寧德時代搭載自主研發(fā)的熱管理系統(tǒng)，充分識別固定化學(xué)體系在不同溫度和SOC下的“健康充電區(qū)間”做到“全氣候”的快充。
沃特碼：在正極材料方面，使用的粒徑更小的100nm~300nm磷酸鐵鋰，而市場上普遍的磷酸鐵鋰粒徑在300~600nm之間，這樣鋰離子將擁有更快的遷移速度，能夠更大倍率的電流進(jìn)行充放電。在負(fù)極材料方面，沃特碼也是采用粒徑更小的人造石墨進(jìn)行碳包覆：小粒徑有利于鋰離子的脫離和嵌入;碳包覆能對電池的循環(huán)壽命進(jìn)行優(yōu)化改善;微孔的碳結(jié)構(gòu)有利于電解液的吸附和保液從而起到改善循環(huán)壽命的作用。
2、商用運(yùn)營對于快充的需求
受限于理論能量密度的極限值，磷酸鐵鋰未來在這方面的發(fā)揮空間不大。但對于客車、物流車、專用車等商用車而言，對于能量密度的提升并不是必須的，提高運(yùn)營效率、節(jié)省運(yùn)營成本才是當(dāng)務(wù)之急。
在解決新能源汽車的續(xù)航里程問題方面，換電模式、加大電池裝載和快充成為三大方向，從綜合運(yùn)營成本角度來看，快充是非常適合公交車、校車等固定路線的運(yùn)營車輛。無須過度壓榨電池的能量密度，在運(yùn)營間隙進(jìn)行補(bǔ)電即可完成全天候的運(yùn)營。
對于逐漸興起的新能源物流車市場，對于運(yùn)營的考驗(yàn)尤其重要，為了運(yùn)力而采用高能量密度電池而增加成本，或者加大電池裝載量都是得不償失的，而通過快充來平衡運(yùn)營成本是當(dāng)前鋰電池技術(shù)沒有革命性突破之前的最佳選擇。
在快充市場，鈦酸鋰、錳酸鋰各占據(jù)了一定份額，而磷酸鐵鋰快充在今年的發(fā)展也是可圈可點(diǎn)，取得了較快的發(fā)展。但是從今年入圍目錄的車型來看，沒有一款快充的倍率可以超過15C，在充電倍率方面依然有很大的提升空間。
3、2020年生死劫
從寧德時代和比亞迪的磷酸鐵鋰和三元產(chǎn)能占比來看，目前都是在2：1左右，磷酸鐵鋰依然占據(jù)主流，但主要集中在商用車市場，未來伴隨著乘用車的高速增長，將逐漸趨向1：1，而磷酸鐵鋰在商用領(lǐng)域的優(yōu)勢依然會保持較長時間，并且有了快充加持之后，固守陣地并非難事。
磷酸鐵鋰與三元的戰(zhàn)爭遠(yuǎn)沒有結(jié)束，包括比亞迪和寧德時代在內(nèi)的大部分電池企業(yè)都采取并行發(fā)展的多元化路線，同時在技術(shù)上進(jìn)行革新，寧德時代更高倍率的的快充電池也將在明年登場。
1、磷酸鐵鋰快充技術(shù)進(jìn)展
在2016年底的新能源汽車補(bǔ)貼方案調(diào)整中，“3C-5C、5C-15C、15C+”三個檔次的快充倍率，可分別獲得0.8倍、1倍、1.4倍補(bǔ)貼，由此刺激了鋰電企業(yè)對于快充的研發(fā)進(jìn)度。
傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰由于導(dǎo)電性比較差，快充容易發(fā)熱，影響電池壽命，因此改善材料的導(dǎo)電性，完善電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，通過技術(shù)革新補(bǔ)充不足之后，磷酸鐵鋰在快充方面大有可為。
寧德時代：在正極方面開發(fā)了“超電子網(wǎng)”技術(shù)，增強(qiáng)磷酸鐵鋰的電子導(dǎo)電性能，可達(dá)三元材料的1000倍;在負(fù)極石墨表面，采用了“快離子環(huán)”技術(shù)修飾，修飾后的石墨兼顧超級快充和高能量密度的特性，快充時負(fù)極不再出現(xiàn)副產(chǎn)物;具備4C-5C快充能力，實(shí)現(xiàn)10-15分鐘快充充電，并能保證系統(tǒng)級別70wh/kg以上的能量密度，實(shí)現(xiàn)10000次的循環(huán)壽命。熱管理方面，寧德時代搭載自主研發(fā)的熱管理系統(tǒng)，充分識別固定化學(xué)體系在不同溫度和SOC下的“健康充電區(qū)間”做到“全氣候”的快充。
沃特碼：在正極材料方面，使用的粒徑更小的100nm~300nm磷酸鐵鋰，而市場上普遍的磷酸鐵鋰粒徑在300~600nm之間，這樣鋰離子將擁有更快的遷移速度，能夠更大倍率的電流進(jìn)行充放電。在負(fù)極材料方面，沃特碼也是采用粒徑更小的人造石墨進(jìn)行碳包覆：小粒徑有利于鋰離子的脫離和嵌入;碳包覆能對電池的循環(huán)壽命進(jìn)行優(yōu)化改善;微孔的碳結(jié)構(gòu)有利于電解液的吸附和保液從而起到改善循環(huán)壽命的作用。
2、商用運(yùn)營對于快充的需求
受限于理論能量密度的極限值，磷酸鐵鋰未來在這方面的發(fā)揮空間不大。但對于客車、物流車、專用車等商用車而言，對于能量密度的提升并不是必須的，提高運(yùn)營效率、節(jié)省運(yùn)營成本才是當(dāng)務(wù)之急。
在解決新能源汽車的續(xù)航里程問題方面，換電模式、加大電池裝載和快充成為三大方向，從綜合運(yùn)營成本角度來看，快充是非常適合公交車、校車等固定路線的運(yùn)營車輛。無須過度壓榨電池的能量密度，在運(yùn)營間隙進(jìn)行補(bǔ)電即可完成全天候的運(yùn)營。
對于逐漸興起的新能源物流車市場，對于運(yùn)營的考驗(yàn)尤其重要，為了運(yùn)力而采用高能量密度電池而增加成本，或者加大電池裝載量都是得不償失的，而通過快充來平衡運(yùn)營成本是當(dāng)前鋰電池技術(shù)沒有革命性突破之前的最佳選擇。
在快充市場，鈦酸鋰、錳酸鋰各占據(jù)了一定份額，而磷酸鐵鋰快充在今年的發(fā)展也是可圈可點(diǎn)，取得了較快的發(fā)展。但是從今年入圍目錄的車型來看，沒有一款快充的倍率可以超過15C，在充電倍率方面依然有很大的提升空間。
3、2020年生死劫
從寧德時代和比亞迪的磷酸鐵鋰和三元產(chǎn)能占比來看，目前都是在2：1左右，磷酸鐵鋰依然占據(jù)主流，但主要集中在商用車市場，未來伴隨著乘用車的高速增長，將逐漸趨向1：1，而磷酸鐵鋰在商用領(lǐng)域的優(yōu)勢依然會保持較長時間，并且有了快充加持之后，固守陣地并非難事。
磷酸鐵鋰與三元的戰(zhàn)爭遠(yuǎn)沒有結(jié)束，包括比亞迪和寧德時代在內(nèi)的大部分電池企業(yè)都采取并行發(fā)展的多元化路線，同時在技術(shù)上進(jìn)行革新，寧德時代更高倍率的的快充電池也將在明年登場。
