所謂鋰電池壽命是指電池在使用過一段時間后，容量衰減為標稱容量（室溫25℃，標準大氣壓，且以0.2C放電的電池容量）的70%，即可認為壽命終止。行業(yè)內(nèi)一般以鋰電池滿充滿放的循環(huán)次數(shù)來計算循環(huán)壽命。在使用的過程中，鋰電池內(nèi)部會發(fā)生不可逆的電化學反應導致容量下降，比如電解液的分解，活性材料的失活，正負極結構的坍塌導致鋰離子嵌入和脫嵌的數(shù)量減少等等。實驗標明，更高倍率的放電會導致容量更快的衰減，如果放電電流較低，電池電壓會接近平衡電壓，能釋放出更多的能量。

 

三元鋰電池的理論壽命約為800次循環(huán)，在商業(yè)化的可充電鋰電池中屬于中等。磷酸鐵鋰約為2000次，而鈦酸鋰據(jù)說可以達到1萬次循環(huán)。目前主流的電池廠家在其生產(chǎn)的三元電芯規(guī)格書中承諾大于500次（標準條件下充放電），但是電芯在配組做成電池包后，由于一致性問題，主要是電壓和內(nèi)阻不可能完全一樣，其循環(huán)壽命大約為400次。廠家推薦SOC使用窗口為10%~90%，不建議進行深度充放電，不然會對電池的正負極結構造成不可逆的損傷，若是以淺充淺放來計算的話，循環(huán)壽命至少有1000次。另外，鋰電池若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電，電池壽命會大幅下降到不足200次。

 

能量密度與運營成本成為最大短板

 

盡管鈦酸鋰相比其他負極材料擁有明顯的優(yōu)勢，但其短板也十分突出。中國工程院院士、英國皇家工程院院士陳清泉就曾指出，鈦酸鋰能量密度低和成本高是其最致命的缺點。

 

從材料結構看，鈦酸鋰的比容量僅為170mAh/g，遠低于石墨負極的300mAh/g。因此，搭載了同等質(zhì)量動力電池的新能源汽車，采用鈦酸鋰作為負極的續(xù)駛里程只有另一輛車的一半左右。

 

價格因素也成為了阻擋鈦酸鋰電池大規(guī)模應用的攔路虎。相比石墨材料2-6萬元每噸的售價，鈦酸鋰的售價高達13-15萬元每噸。

 

因此，當前鈦酸鋰電池僅能在售價較高的大客車上使用。實際上，銀隆新能源目前的主力車型均為6米以上的商用客車。

 

但從商運營的角度來看，相比搭載了三元電池或磷酸鐵鋰電池的新能源客車，銀隆新能源的產(chǎn)品的運營成本要高出不少。曾在國家電網(wǎng)從事能源研究的專家張明(化名)告訴億歐汽車，當前新能源公交車的主要盈利點在于利用峰谷電差價對車輛進行充電，而這是采用了鈦酸鋰電池作為能源的新能源客車無法實現(xiàn)的。

 

“一二線城市的普通電動公交車每天平均行駛里程會在200公里左右，目前大部分新能源客車均能滿足。”張明說道，“但為了盡可能降低出廠時的售價，銀隆新能源的產(chǎn)品會減少動力電池的搭載，縮減續(xù)駛里程。”在他看來，盡管銀隆新能源的客車可以利用司機休息時間快速充電，但這也致使車隊無法享受峰谷電價的優(yōu)勢。“白天與夜間的電價差基本在5毛錢左右，這對于具有規(guī)模效應的公交公司來說是一筆不小的成本。”

 

2.5萬次循環(huán)壽命：屠龍之技?

 

在過去不少的宣傳活動中，鈦酸鋰電池高達2.5萬次的電池循環(huán)壽命被認為是銀隆最致命的殺手锏。董明珠不止一次放言稱，超高的循環(huán)次數(shù)可以讓車主安心把銀隆的車用到報廢。

 

但是，這種性能放在新能源公交車的使用場景下，疑似屬于一種過度設計。假設銀隆新能源的大客車每日的充放電次數(shù)高達4次，那么其一年的電池循環(huán)次數(shù)也就剛達到1300次，那么2.5萬次的循環(huán)壽命夠其用20年。當前，大客車的置換周期為6-8年左右，一輛銀隆新能源客車的鈦酸鋰電池在其整車生命周期中根本用不完，只能在車輛報廢后另行處理。

 

高到這種程度的循環(huán)壽命，車主真的需要嗎?

 

而即使在儲能領域，鈦酸鋰電池的市場前景也不容樂觀。張明告訴億歐汽車，電網(wǎng)的峰谷調(diào)蓄對電池的快充快放要求并不高，常規(guī)的鋰電池都能滿足，而鈦酸鋰電池更多是滿足電網(wǎng)的應急調(diào)蓄需求。“這部分需求所占的市場份額不會超過5%，總量上來看是很低的。”

 

此外，儲能電池的單位時間內(nèi)重放循環(huán)次數(shù)更低，2.5萬次的循環(huán)壽命足夠電池使用幾十年的時間。但張明表示，儲能單元之間的連接件等配件壽命沒有這么長，在整個儲能單元的生命周期中還要進行更換。這其中的工序復雜，成本也不低。

 

由此可見，銀隆的鈦酸鋰技術的獨特優(yōu)勢，同時也是其實現(xiàn)商業(yè)化的最大阻礙。董明珠對于銀隆和鈦酸鋰電池的看好，也許有其背后的合理因素。但從現(xiàn)有的技術與運營模式上來看，這條路的前景實在稱不上光明。首先，鈦酸鋰電池擁有更長的使用壽命。在充放電的過程中鋰離子在嵌入和脫嵌的過程中對鈦酸鋰材料的機構幾乎沒有影響，這種現(xiàn)象被稱為“零應變材料”。這種特性大幅提升了電極性能并減少了電池比容量的大幅衰減，從而延長了電池壽命。有研究數(shù)據(jù)表明，鈦酸鋰電池在循環(huán)充放電2.5萬次后，剩余電池容量依舊超過80%，遠高于當前的三元電池與磷酸鐵鋰電池。

 

其次，鈦酸鋰電池的安全性更高，低溫環(huán)境下表現(xiàn)更加穩(wěn)定。由于其材料化學特性，正常電壓范圍內(nèi)，鈦酸鋰表面難以形成鋰結晶，避免了鋰結晶在電池內(nèi)部造成短路的可能。這就降低了電池熱失控風險，讓鈦酸鋰電池擁有更好的耐高溫屬性，不會輕易爆炸。同時，該類型的電池在低溫環(huán)境下也擁有更好的表現(xiàn)。即使在零下40攝氏度的環(huán)境下，鈦酸鋰電池也可以釋放60%以上的容量。

 

最后，鈦酸鋰電池的充放電速度更快。該材料的化學擴散系數(shù)比碳負極高一個數(shù)量級，因此具備更快和更多的循環(huán)充放電能力。如今的銀隆新能源客車，接入大電流快充充電樁后可以在5分鐘內(nèi)充滿90%以上的容量。

 

三元鋰電池的理論壽命約為800次循環(huán)，在商業(yè)化的可充電鋰電池中屬于中等。磷酸鐵鋰約為2000次，而鈦酸鋰據(jù)說可以達到1萬次循環(huán)。目前主流的電池廠家在其生產(chǎn)的三元電芯規(guī)格書中承諾大于500次（標準條件下充放電），但是電芯在配組做成電池包后，由于一致性問題，主要是電壓和內(nèi)阻不可能完全一樣，其循環(huán)壽命大約為400次。廠家推薦SOC使用窗口為10%~90%，不建議進行深度充放電，不然會對電池的正負極結構造成不可逆的損傷，若是以淺充淺放來計算的話，循環(huán)壽命至少有1000次。另外，鋰電池若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電，電池壽命會大幅下降到不足200次。

 

鋰電池生命循環(huán)次數(shù)是根據(jù)電池質(zhì)量和電池材料來定的：

 

1、三元材料循環(huán)次數(shù)約800次。

 

2、磷酸鐵鋰電池循環(huán)次數(shù)約2500次。

 

3、正品電池和不良品電池循環(huán)次數(shù)是有區(qū)別的，正品電池按電池廠家規(guī)格書上的循環(huán)次數(shù)來設計生產(chǎn)的，而不良品電池循環(huán)次數(shù)有時可能邊50次都不到。