如果不是工信部的突然叫停,在电动车和电池行业之外,很少有人知道“三元锂电池”是什么。事实上,在行业内,三元锂电池和磷酸铁锂之间的争议早已存在,只是1月底,工信部毫无征兆地出手让很多人大感意外。接着2016年2月24日的国务院常务会议上,李克强总理明确了进一步支持新能源汽车产业的多项措施。3月5日,全国人大代表、金龙集团董事长李长杰向全国人大递交了四份议案,建议推进动力锂电池行业健康发展。李长杰指出,动力锂电池作为新能源汽车的核心零部件之一,虽迎来了行业发展的春天,但也亟需规范和支持推动。动力电池市场可谓是炒的炙手可热,电动汽车资源网小编将浅析动力电池市场发展,针对2016年市场进行重新定义,仅供大家参考!
一、三元锂电池或再度引爆市场
众所周知,三元锂电池客车已经暂停列入新能源汽车推广应用推荐车型目录,也就是说三元锂电池要暂停在新能源客车上使用了,工信部装备工业司司长张相木表示,将开展对三元锂电池的风险评估。一系列的事情将三元锂电池推向了风口浪尖,导致一些以三元锂电池为主的客车企业深受重创,从而间接的影响一些电池厂商的产品规划。
然而,3月8日,亿纬锂能在互动平台上表示,公司三元材料动力电池产品3月份开始面向市场销售。同时,公司透露,三元材料动力电池一期1GWh的项目和磷酸铁锂0.8GWh的项目力争2016年上半年全部达产。
此外,意大利佛罗伦萨街头,新大洋“知豆”电动汽车,已经成为当地“微出行”方式的一种流行文化。同时,江苏溧阳中关村产业园内,波士顿电池正积极实施其“超级电芯工厂”(三元系)计划。业内报告指出,全球销售领先的电动汽车品牌,如宝马i3、i8,特斯拉等,已在电池技术方向上全部转向三元系锂电池。这表明,三元锂电池技术,正将成为国内外动力电池市场的主导应用取向。
“为了保持在三元锂电池技术方面的优势,波士顿电池围绕三元锂电池产业,在产业上下游,进行了紧锣密鼓的布局。”波士顿电池总裁潘晓峰介绍说。
面对在客车上的应用被暂停的情况,短期内对三元电池在国内的发展是负面的,而长远看来,则未必,毕竟在性能上三元对比磷酸铁锂还是有着优势的。借暂缓三元电池在客车领域的应用之机,适度调整三元电池的过度发展,剔除过剩、落后产能,加紧制定相关标准,将一些投入较低、生产技术环节落后的厂商淘汰,避免不良产品流入市场,规避因产业冒进而滋生安全隐患。这样对三元电池进行行业清理,只为更快更稳的发展。
故电动汽车资源网小编认为,三元锂电池或再度引爆市场,现在市场惨淡,只是时机未到而已。
二、三元电池VS磷酸铁锂电池“谁主沉浮”?
目前,国内纯电动汽车的电池技术路线大体上分为两种:一种是三元电池,另外一种是磷酸铁锂电池。
磷酸铁锂热失控温度高于三元体系(三元190℃,磷酸铁锂230℃),其正极材料安全性有优势。就装车单位的电池包来看,三元电池比起磷酸铁锂其体积小15%以上、重量轻20%以上,使用三元的车辆空间活用度更大。
2015年动力电池出货量达15.7Gwh,其中磷酸铁锂电池仍占主导,占据市场近69%份额;三元材料电池出货量占比27%。具体到乘用车领域,电池类型则以三元材料为主,电池出货量达1.93Gwh;在客车领域,主要以搭载磷酸铁锂电池为主,占纯电动客车电池量的84%,对应三元材料电池仅占12.9%。
关于三元电池和磷酸铁锂电池,它们都各有优缺点,而对于它们的论断,也是各有千秋:
中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙则表示,就材料本身而言,三元材料和磷酸铁锂材料发热失控的时候,热分解的温度会有差异。
北京波士顿电池技术有限公司高级总监马俊峰表示,因为电动汽车有轻量化的发展方向,Ekg指标已经决定了要寻找高能量密度的技术路线。三元相对来说可以量产、能源密度高、低温性能达到一定水准的材料。
俄罗斯圣彼得堡国立技术大学功能材料与新能源技术研究院王庆生博士表示,三元材料和磷酸铁锂等材料都各有利弊,光拿材料说安全性太片面,材料在不同环境、结构、体积、生产工艺等条件下有不同的应用结果,这是一个很大体系的系统工程。“材料安全不安全不是从本身的物理指标判断,使用过程中怎么样控制好和使用好是最重要的。”王庆生指出。
比克电池研发中心副高级工程师宋华杰则认为,业内争论安全问题,不应该在三元材料上,而是品质方面的管控。电池起火主要是里面的热量积聚在一起没有办法扩散出去,只要想办法尽快地把热量释放出去,也可以做到很安全。
天津力神综合管理部总经理吴宏照表示:“事实上,任何电池都具有一定安全风险,当电池的性能发生改变或使用环境异常时,其内部的能量释放就可能打破有序的状态,引起自燃甚至爆炸。这只是安全性相对高低的问题,并不是说磷酸铁锂电池就绝对安全。”
科技部电动汽车重大科技专项特聘专家王秉刚认为,电池材料的取舍并不能从根本上解决电池安全问题,应从制定严格的电池产品质量要求和监管办法入手。
三、18650电芯也摊上事了吗?
3月9日,电动汽车资源网小编获悉,某厂家说收到停用18650电芯的通知,具体通知是这样写着的:“2016年7月1号执行新国标,对18650电芯的要求,1C充放电,要求500次循环后剩余容量要必须达到90%,如果以上条件达不到后,1C充放电1000次循环后剩余容量必须达到80%。”
18650是锂离子电池的鼻祖--日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。常见的18650电池分为锂离子电池、磷酸铁锂电池。锂离子电池电压为3.6V和4.2V,磷酸铁锂电池电压为3.2V,容量通常为1200mAh-3000mAh,常见容量为2200mAh-3600mAh。
18650电池的单体容量小,所需的单体数量会很多(Model S有7104只),但是一致性很好;层叠式电池的容量可以做得较大(20 Ah到60 Ah),单体数量可以降低,但是一致性差。相比之下,现阶段很难投入大量的人力物力与电池供应商一起去改善层叠式电池的生产工艺。
总体而言,要达到通知上的要求,对于许多企业而言还是比较难的。我们且不管这消息是真的还是假的,不过此消息的流出让我们替18650电芯企业捏了把汗,难道18650电芯也摊上事了?
四、适者生存,不适者终将淘汰!
国家863计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长欧阳明高认为,不同车型应采用不同类型的电池,例如乘用车看重续驶里程,应主导采用高比能量的三元锂离子电池;客车则更看重安全性,可以采用比能量相对低一点但稳定性更高的磷酸铁锂电池。
目前,三元材料虽不及磷酸铁锂技术成熟,且作为核心材料的钴储量较少,价格偏高,但从材料特性和充电性能层面看,三元材料能量密度优势明显,快充性能完胜磷酸铁锂;从安全性能层面看,三元材料分解温度远低于磷酸铁锂,高温性能差,但可以通过加强电芯安全控制和电池组管理以及提高整车匹配性等来提高其安全性;从消费层面看,续驶里程忧虑已成为制约新能源汽车普及的重要门槛之一,三元材料由于具有更高的能量密度,被不少人看好。
世间万物,都是适者生存,不适者淘汰,工信部之所以规定三元材料电池暂停在新能源客车上使用,也是在对三元材料电池进行评估和技术研究。当三元材料电池重归新能源客车上时,那就说明三元材料电池的技术已经上升了一个阶梯,适合在这个舞台上竞争了!