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電池知識(shí)

鈦酸鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)你了解多少?

來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-16 17:36    點(diǎn)擊量:

目前,新能源電動(dòng)公交車動(dòng)力鋰電池市場(chǎng),磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池稱霸,而鈦酸鋰電池不是主流。在鋰電池行業(yè)看,鈦酸鋰電池有幾個(gè)突出的優(yōu)越性能:可快速充電,安全性能比三元、磷酸鐵鋰電池要好,循環(huán)壽命更長(zhǎng)以及工作溫度范圍要比其他鋰電池要廣。所以鈦酸鋰電池應(yīng)用在小汽車上面比較少,是因?yàn)槠溆心芰棵芏炔桓撸呛芏鄳?yīng)用在電動(dòng)公交車上面,公交車面積大,可以使用較多的太酸鋰電池組合起來(lái)提供動(dòng)力。正所謂取長(zhǎng)補(bǔ)短嘛,各有各的優(yōu)勢(shì)。

 

以前對(duì)鈦酸鋰電池的發(fā)展不太看好,但是那是已經(jīng)過(guò)去式了,如今的鈦酸鋰電池發(fā)展如何?能否在動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)擔(dān)當(dāng)大任?經(jīng)統(tǒng)計(jì)目前鈦酸鋰電池的能量密度約為 92 wh/kg,磷酸鐵鋰為 108 – 120 wh/kg之間,而磷酸鐵鋰電池能量密度雖然是較高,但與鈦酸鋰電池的能量密度差距很小差距不是很大。比如東莞的鴻偉能源公司正研發(fā)一款正極是鎳錳材料、負(fù)極搭配鈦酸鋰的鋰電池,要是研發(fā)實(shí)驗(yàn)成功后,鈦酸鋰電池能量密度可達(dá) 120 wh/kg或者更高,期待試驗(yàn)成功的喜訊。

 

鈦酸鋰電池與磷酸鐵鋰電池的能量密度差距正在不斷縮小,而且還有望突破比磷酸鐵鋰電池還要高一點(diǎn),另外鈦酸鋰電池研發(fā)技術(shù)進(jìn)入補(bǔ)貼政策目錄這一利好因素刺激,鋰電池行業(yè)樂(lè)觀預(yù)計(jì), 未來(lái)的幾年鈦酸鋰電池將可快速發(fā)展,并與三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池一起在動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)形成三足鼎立。那么下面我就對(duì)電動(dòng)公交車鈦酸鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)分析

鈦酸鋰優(yōu)點(diǎn):
1,零應(yīng)變負(fù)極,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,可以承受很大的倍率,和超長(zhǎng)的壽命(或者說(shuō)負(fù)極材料自身不會(huì)成為影響壽命的短板)
2,電位高,最低電位高于析鋰電位,不用擔(dān)心析鋰造成的安全風(fēng)險(xiǎn)
3,材料自身的熱分解溫度高,安全性好
4,溫區(qū)大,尤其是低溫性能好,可以-40℃。

鈦酸鋰缺點(diǎn)
1,最致命的缺點(diǎn),貴。鈦白粉和石墨,可以感覺(jué)一下。電池價(jià)格比鐵鋰+石墨的貴3倍以上
2,無(wú)應(yīng)變材料,壓實(shí)密度低。同時(shí)電壓高,導(dǎo)致全電池電壓平臺(tái)低。最終導(dǎo)致能量密度過(guò)低。鈦酸鋰+三元,對(duì)應(yīng)能量密度大概不到100wh/kg,對(duì)應(yīng)的石墨+三元可以做到200wh/kg。鈦酸鋰+鐵鋰和石墨+鐵鋰的
3,同等能量密度下的安全性。要做到同等能量密度,鈦酸鋰+高鎳和石墨+鐵鋰比,安全性會(huì)更差。雖然鈦酸鋰自身安全性好,但是瓶頸會(huì)變成別的(如正極)
4,產(chǎn)氣。鈦酸鋰表面無(wú)法形成SEI膜,電解液不停的與負(fù)極發(fā)生副反應(yīng),會(huì)持續(xù)產(chǎn)氣,且只能減緩無(wú)法消除。這就導(dǎo)致了兩個(gè):a,無(wú)法做軟包。(有人說(shuō)銀隆有軟包,他們這么做只是為了能量密度,且在后面的規(guī)劃中已經(jīng)砍掉)。b,過(guò)量產(chǎn)氣會(huì)影響壽命和安全。實(shí)驗(yàn)室中雖然有兩萬(wàn)多次的循環(huán),批量的時(shí)候沒(méi)有敢承諾兩萬(wàn)次的(除非過(guò)度承諾)。相比目前top廠家的鐵鋰已經(jīng)可以承諾萬(wàn)次循環(huán),沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。過(guò)量產(chǎn)氣,會(huì)影響防爆閥之類安全裝置的設(shè)計(jì),有潛在提前爆閥或者爆閥壓力設(shè)計(jì)過(guò)高的隱患。
4,倍率上沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)。目前快充鐵鋰已經(jīng)可以做到5-6C充放,基本達(dá)到鈦酸鋰電池目前的水平。鈦酸鋰的優(yōu)勢(shì)區(qū)間在5-10C,但是這個(gè)時(shí)候熱、充電器以及正極都會(huì)成為瓶頸。
5,(綜合)應(yīng)用空間小。根據(jù)上面的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比,可以看出,鈦酸鋰明顯占優(yōu)的地方是低溫性能。但是溫度在-30℃以上的環(huán)境中,綜合性能(價(jià)格+充電能力,暫不考慮能量密度)和鐵鋰+石墨+輔熱裝置相比沒(méi)有優(yōu)勢(shì)(或者價(jià)格高),加上能量密度的劣勢(shì),很難在PK中勝出。這就也是銀隆最近市場(chǎng)表現(xiàn)不好的原因之一。在-40℃左右的溫度下有優(yōu)勢(shì),但是應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)在少,只能在東北西伯利亞自己部分軍工場(chǎng)景有優(yōu)勢(shì),總體市場(chǎng)不大

鈦酸鋰的優(yōu)劣勢(shì)綜上所述,可以看出,鈦酸鋰只是一種看起來(lái)很美好的東西,實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景及前景有限。畢竟在沒(méi)有明顯性能差距的情況下,價(jià)格才是王道。

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