鈦酸鋰技術(shù)有哪些亮點(diǎn)?鈦酸鋰的快充優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在哪些領(lǐng)域?
2016年,從格力電器董事長(zhǎng)董明珠入主銀隆新能源,到微宏動(dòng)力獲投資注入,鈦酸鋰電池這一長(zhǎng)期活在磷酸鐵鋰電池巨大陰影下的鋰電池品類,在電動(dòng)汽車受困續(xù)航里程、充電效率問題,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展遲緩的背景下,似乎終于迎來了翻身的時(shí)機(jī)。
1、優(yōu)劣勢(shì)明顯的“老技術(shù)”
外行看熱鬧,內(nèi)行看門道。董明珠在輿論中炒紅了銀隆新能源這家企業(yè),但行業(yè)內(nèi)的觀察點(diǎn)卻在鈦酸鋰。對(duì)于收購(gòu)銀隆,董明珠表示之所以愿意用全部身家投資銀隆,是因?yàn)榭春勉y隆的鈦酸鋰技術(shù)。
鈦酸鋰技術(shù)亮點(diǎn)如下:使用壽命長(zhǎng),能夠適應(yīng)高寒溫度,安全性好,在儲(chǔ)能市場(chǎng)有應(yīng)用前景等。但實(shí)際上,鈦酸鋰電池并不是一個(gè)新鮮的技術(shù)。作為主要材料的鈦酸鋰,其優(yōu)缺點(diǎn)都比較明顯。此前因?yàn)榇嬖诙?ldquo;短板”,鈦酸鋰的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用一直受限。
高溫脹氣:鈦酸鋰作為負(fù)極材料時(shí),與電解液之間容易發(fā)生相互作用并在充放循環(huán)反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體析出,因此普通的鈦酸鋰電池容易發(fā)生脹氣,導(dǎo)致電芯鼓包,電性能也會(huì)大幅下降,極大地降低了鈦酸鋰電池的理論循環(huán)壽命。
能量密度低:跟碳負(fù)極材料電池相比,相同的體積和重量只能存一半的電,續(xù)航也只有一半,鈦酸鋰電池電壓也是低至1.5V。因而鈦酸鋰電池的體積和重量較大能量密度較低。
2、商業(yè)化唯“快”不破
當(dāng)然,作為硬幣的另一面,鈦酸鋰在性能上也有著自己的獨(dú)到之處,尤其是在商用車輛特別是客車上存在明顯的優(yōu)勢(shì):
工作溫度范圍廣:鈦酸鋰工作溫度涵蓋-30℃至60℃(無加熱裝置),完全可以應(yīng)付北方地區(qū)的嚴(yán)寒天氣;
壽命長(zhǎng),安全性能高:與傳統(tǒng)的負(fù)極材料石墨和硅相比,鈦酸鋰在儲(chǔ)存及使用時(shí)能夠大幅度減少鋰離子與電解液的損耗,避免電池容量的衰減。
能夠?qū)崿F(xiàn)快充:能夠?qū)崿F(xiàn)快充,是鈦酸鋰突然受追捧的技術(shù)因素,尤其是在商用車領(lǐng)域。
但同時(shí),隨著材料技術(shù)的發(fā)展,磷酸鐵鋰和三元的快充技術(shù)指標(biāo)也已經(jīng)基本滿足乘用車的相關(guān)使用需求,所以鈦酸鋰的快充優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在商用車領(lǐng)域。
3、不以片刻論成敗
此前有媒體稱,誰(shuí)掌握鈦酸鋰材料的核心技術(shù),誰(shuí)將擁有獨(dú)步天下、藍(lán)海泛舟的制控權(quán)。雖然這一論斷頗有夸大,但鈦酸鋰確實(shí)在快速?gòu)浹a(bǔ)著自身短板。
據(jù)媒體報(bào)道,珠海銀隆正在研發(fā)第5代鈦酸鋰電池,能量密度將提升至與目前的磷酸鐵鋰電池能量密度相近的水平。包括微宏動(dòng)力在內(nèi)的多家電池企業(yè)在提升鈦酸鋰電池能量密度方面,也都已經(jīng)取得進(jìn)展。
微宏動(dòng)力方面稱,2013年便推出了能量密度為120Wh/kg的第二代快充電池LpCO鋰電池,該產(chǎn)品目前已經(jīng)占到微宏動(dòng)力電池產(chǎn)品出貨量的80%;而2017年即將推出的快充電池產(chǎn)品,在保持快充與長(zhǎng)壽命特點(diǎn)的同時(shí),能量密度可達(dá)到170Wh/kg。并在未來規(guī)劃推出230Wh/kg以及300Wh/kg的快充電池產(chǎn)品。
“鋰電池”,是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長(zhǎng)期沒有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流,理論上來說“鋰電池”的循環(huán)壽命在600次左右,具體的請(qǐng)?jiān)谕旅婵矗?/p>
電動(dòng)自行車鋰電池壽命能用到5年嗎?
正確的說法:鋰電壽命能不能用到5年和充電周期的完成次數(shù)有關(guān),和充電次數(shù)沒有直接關(guān)系。簡(jiǎn)單的理解,例如,一塊鋰電在第一天只用了一半的電量,然后又為它充滿電。如果第二天還如此,即用一半就充,總共兩次充電下來,這只能算作一個(gè)充電周期,而不是兩個(gè)。因此,通??赡芤?jīng)過好幾次充電才完成一個(gè)周期。每完成一個(gè)充電周期,電量就會(huì)減少一點(diǎn)。不過,減少幅度非常小,高品質(zhì)的電池充過多次周期后,仍然會(huì)保留原始電量的80%,很多鋰電供電產(chǎn)品在經(jīng)過三四年后仍然照常使用,就是這個(gè)原因。當(dāng)然鋰電壽命到了最終還是需要更換的。
上面說了鋰電的理論壽命一般為600個(gè)充電周期左右。假設(shè)一次完全放電提供的電量為Q,如不考慮每個(gè)充電周期以后電量的減少,則鋰電在其壽命內(nèi)總共可以提供或?yàn)槠溲a(bǔ)充600Q左右的電力。由此我們知道,如果每次用1/2就充,則可以充1000次左右;如果每次用1/3就充,則可以充1500次左右。以此類推,如果隨機(jī)充電,則次數(shù)不定??傊?,不論怎么充,總共補(bǔ)充進(jìn)600Q左右的電力這一點(diǎn)是恒定的。所以,我們也可以這樣理解:鋰電池壽命和電池的總充電電量有關(guān),和充電次數(shù)無關(guān)。深放深充和淺放淺充對(duì)于鋰電壽命的影響相差不大。
事實(shí)上,淺放淺充對(duì)于鋰電更有益處,只有在產(chǎn)品的電源模塊為鋰電做校準(zhǔn)時(shí),才有深放深充的必要。所以,使用鋰電供電的產(chǎn)品不必拘泥于過程,一切以方便為先,隨時(shí)充電,不必?fù)?dān)心影響壽命。
















