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電池知識

磷酸亞鐵鋰電池的劣勢是什么?

來源:寶鄂實業(yè)    2019-05-17 21:55    點擊量:

1、雖然磷酸亞鐵鋰的原材料不含有稀有金屬,理論上材料成本很便宜,由于磷酸亞鐵鋰制造工藝的特殊性,二價亞鐵的不穩(wěn)定性,造成磷酸亞鐵鋰材料制程的成本高,產品穩(wěn)定性難控制,現(xiàn)在市場磷酸亞鐵鋰材料的市場價格已經(jīng)超過鎳鈷錳三元材料。

2、價格上的劣勢,動力電池的成本下降,國家和行業(yè)都講了很多年,使用磷酸亞鐵鋰材料意味著在成本上難有質的突破。按照提供1千瓦時的能量,三元材料費用是237元,磷酸亞鐵鋰是340元。僅僅正極材料就貴了30%以上(按照現(xiàn)在的三元材料和磷酸亞鐵鋰的市場價格)。

3、磷酸亞鐵鋰的低能量密度和低溫性能,這些特性也是材料本身無法克服的致命缺陷,需要對材料進行改性,這也不是國內所有生產磷酸亞鐵鋰的公司都具備的技術能力,這些特性限制了電動汽車的續(xù)航里程和低成本走進尋常百姓家的初衷。

關于鎳鈷錳三元材料電池用在商用車上安全性問題

1、系統(tǒng)安全:一款動力電池在汽車上要得到很好的應用,而且安全性不發(fā)生問題,首先得考慮整個電池系統(tǒng)的安全性,業(yè)內普遍都達成共識的“電池系統(tǒng)的安全性”:電池系統(tǒng)中單個電池發(fā)生安全性事故,整個電源系統(tǒng)仍然是安全有效的?,F(xiàn)在的PACK技術已經(jīng)具備這個能力,引爆多串并的鎳鈷錳三元18650電池組中的某個電池單體,整個電池包是不會受到影響。

2、熱量管理,最好的熱量管理方式是電池在充放電過程中發(fā)熱小,這就要求電池的倍率性能和內阻要小,三元材料體系的電芯,在不極限追求能量密度的情況下,國內2.0-2.2Ah的18650技術已經(jīng)非常成熟,在1C充放電過程中,電池的溫升都可以控制在3℃以內,對正常運行的純電動汽車0.3C左右的電流來說,發(fā)熱更小,pack成組后電池系統(tǒng)的能量密度到達到140Wh/kg,遠遠高于磷酸亞鐵鋰體系。

3、循環(huán)壽命的問題,國內三元材料電芯品質上乘的18650-2.2Ah 電芯在0-100% SOC情況下循環(huán)保持率超過1000次,在電動車90%的SOC情況下循環(huán)壽命達到1500次以上,由于多并聯(lián)成組后循環(huán)壽命不受影響。

市場情況與國際技術趨勢

1、市場對動力電池選擇的多樣性

動力離子電池按照外形有圓柱型電池18650、26650、32650、20700等,還有軟包裝電池、方形鋼殼電池。

國外動力電池以三元(鎳鈷錳、鎳鈷鋁、錳酸鋰)體系為主,國內由于對三元體系的安全性的擔憂,一直奉行磷酸亞鐵鋰系列,直到特斯拉把NCA材料的18650電池用在跑車上國內才開始在車上使用三元體系的電池,并在2015年電動汽車上有較大的突破。

2、中國一直希望在電動汽車上實現(xiàn)彎道超車,追求更高的續(xù)航里程、更高的能量密度、更高的安全性、更低的價格,暫緩在商用車上使用三元材料動力鋰離子電池,都與國家和行業(yè)的追求方向背道而馳。

3、2015年三元體系鋰離子電池的電動汽車增長迅速,占據(jù)了純電動車一半的市場。限制三元體系在商用電動車上的應用,無疑讓中國動力電池技術發(fā)展受到影響,與日韓差距將逐漸加大??空畯娭拼胧﹣硪龑У牡湍芰棵芏?、高成本、低可靠性、低溫性能差的磷酸亞鐵鋰來主導我國的電動汽車引擎的發(fā)展方向,這樣的政策引導能實現(xiàn)彎道超車嗎?3-5年后我們憑什么能趕超日韓歐美?如果哪天奔馳的電動大巴車推出三元鋰電池,續(xù)航里程又長,電池重量又輕,那時我們是不是才想到去追趕,為時已晚了。

4、從2015年第四季度開始,鋰電池的原材料瘋漲價和動力電池緊缺來看,限制三元在商用車上的使用無疑使磷酸鐵鋰材料和電池火爆空前,我們都很清楚,國內磷酸亞鐵鋰材料和磷酸亞鐵鋰電池的生產企業(yè)參差不齊,有些材料根本談不上材料批次的穩(wěn)定性,但是市場卻是生產出來不管好壞都能應用到電動汽車上,如果政策上再加以限制,這種現(xiàn)象會更加嚴重,對中國電動汽車行業(yè)的發(fā)展是致命的打擊。

5、縱觀電動汽車市場的安全性問題,不管是著火爆炸,絕大部分都是我們認為安全性好的磷酸亞鐵鋰電池,不管大巴車還是小轎車,現(xiàn)在三元材料的電動車數(shù)量已經(jīng)不少了,不要拿特例來把一個行業(yè)發(fā)展的好勢頭給澆滅。正極材料只是安全的一部分,鋰離子電池的工藝和品質控制才是關鍵,如果一個毫無技術積累的廠家,上來就干動力電池這樣有高技術要求的產品,是不可能做出一致性高的安全性好的產品,那不管你用磷酸亞鐵鋰還是三元,發(fā)生問題都不可避免。

綜上所述,我國電動汽車發(fā)展任重道遠,一項新興產業(yè)的發(fā)展需要從業(yè)者從不同的方面積極參與,不管是純電動還是混合動力、充電還是換電、大電池還是小電池18650組合、方形還是圓柱、磷酸亞鐵鋰還是三元鋰電池,這些都應該是市場去檢驗,國家在起步階段給予經(jīng)濟上的支持對促進行業(yè)發(fā)展是有幫助的。這種只允許A不允許B的方式只會導致行業(yè)畸形發(fā)展,我相信和我有同樣觀點的從業(yè)者應該不少,讓我們一起呼吁:限制三元鋰電池在商用電動車上的使用是不合適的,應該讓市場去選擇,讓商用車廠去選擇。作為動力電池的從業(yè)者一份子,希望行業(yè)能留給電池從業(yè)人員更多的空間,能潛心去研究電池的性能改善、設備能力、工藝制程能力、品質管控,把精力集中到提高動力電池的質量上來,為中國電動汽車發(fā)展做一些實事。


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