專家詳解:鈦酸鋰為啥不適合造車?
從“鈦酸鋰電池和銀隆是被埋在沙子里的金子”,到“全中國用銀隆新能源電池,霧霾天氣能少掉一半”,格力電器董事長董明珠對電動汽車和電池生產(chǎn)商珠海銀隆新能源有限公司(珠海銀隆)的支持,已經(jīng)從口頭表態(tài),升級到個人的實際行動。但依然有行業(yè)專家難以理解其中邏輯。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201701/342406.htm在11月格力電器正式宣告放棄增發(fā)收購珠海銀隆之后,2016年12月15日,董明珠以個人身份,聯(lián)手大連萬達集團、中集集團等與珠海銀隆簽署增資協(xié)議,擬共同增資30億元,獲得珠海銀隆22.388%的股權(quán)。董明珠表態(tài),“愿意拿我所有的資產(chǎn)投入到銀隆。”她還強調(diào),“投資銀隆,不是因為格力收購不成功,而是因為我看好了銀隆的鈦酸鋰技術(shù)?!?/p>
董明珠力挺珠海銀隆及其主打的鈦酸鋰電池技術(shù),主要理由包括:鈦酸鋰電池使用壽命長,能夠適應(yīng)高寒溫度,安全性好,在儲能市場有應(yīng)用前景等。
但這種觀點在業(yè)界頗多爭議。
“鈦酸鋰電池并不是先進技術(shù),能量密度低,不適合作動力能源?!苯?,北京大學(xué)新能源材料與技術(shù)實驗室主任、國家“十一五”863電動汽車動力鋰電池項目負責(zé)人其魯,在接受記者采訪時直言,鈦酸鋰電池并不適合當下的電動車市場。
被稱為鈷酸鋰、錳酸鋰電池正極材料領(lǐng)域主要奠基人的其魯,在2016年11月接受記者采訪時說,鈦酸鋰電池合適在高寒地區(qū)作為工具電源、亦或是儲能設(shè)備:“在高寒地區(qū),大功率的電動設(shè)備,比如手提電鉆,重一點、體積大點沒關(guān)系;要不,在溫度條件苛刻的地方,作為儲能設(shè)備也是不錯的選擇。比起用到車上去,這兩項應(yīng)用更恰當,這個問題我跟他們說過多次,他們不聽,就是一心想做汽車?!?/p>
鈦酸鋰電池負極采用鈦酸鋰,相比負極用石墨的主流鋰電池,市場份額十分小眾。資料顯示,在新能源客車中,鈦酸鋰電池的市場份額占比約為5%,遠低于磷酸鐵鋰電池75%的市場份額;而在乘用車領(lǐng)域,鈦酸鋰電池則和其他少數(shù)派技術(shù)一起,分享著3%的市場空間。
專家:鈦酸鋰不適合用作汽車動力電池
在2016年10月格力電器的臨時股東大會上,董明珠曾宣稱,鈦酸鋰是中國惟一,甚至是最先進的技術(shù),“使用壽命、溫度寬度沒有一個電池能夠能從技術(shù)角度來跟他抗衡,或者比他強,還沒有?!?/p>
董明珠認為,出于優(yōu)秀的安全特性,用戶會買賬鈦酸鋰大巴車,這將占據(jù)中國一半的市場。賣到世界上,至少也有10萬輛大巴訂單,這還是保守估計。
其魯稱,跑同樣距離,其他技術(shù)裝100公斤(kg)電池,鈦酸鋰電池就要裝200公斤。不說乘用車,哪怕大巴車也需要小體積、輕重量的電池,“為了行駛里程,放電池的空間已經(jīng)很緊張,哪還有什么冗余空間。”
業(yè)內(nèi)人士舉例,8米長的巴士要跑150公里,配電量需100kWh(千瓦時,度),采用磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)需要1噸重,而換裝鈦酸鋰要2-2.5噸重,運量少了十來人。
格力電器早前披露的交易報告書顯示,銀隆鈦酸鋰電池能量密度在58wh/kg-91wh/kg之間,這與磷酸鐵鋰及三元鋰之間差距不小。
2016年11月底,比亞迪動力電池事業(yè)部副總經(jīng)理孫華軍曾對媒體稱,比亞迪目前磷酸鐵鋰電池單體的能量密度是150Wh/kg,目標到2020年,能量密度達到200Wh/kg。三元單體電池的能量密度達到了200Wh/kg,目標到2020年,能量密度達300Wh/kg以上。
其魯認為,“從能量密度來看,鈦酸鋰電池和鉛酸電池遇到的問題相近。鉛酸電池誕生100多年了,就是因為太大、太笨、太重,很難推廣為車載電源?!?/p>
有不愿具名的汽車分析師表示:日本東芝公司的鈦酸鋰電池“SCiB”,2011年就用于量產(chǎn)乘用車,但反響平平。就是受困能量密度,續(xù)航能力跟不上,車主總有里程焦慮,市場不認可。目前,就應(yīng)用于汽車啟停系統(tǒng),收集存儲車輛剎車減速時的車輛制動能量。
“鈦酸鋰材料能量密度突破空間有限,快充影響能量密度”
珠海銀隆顯然也已經(jīng)意識到鈦酸鋰電池在能量密度上的短板。
珠海銀隆董事長魏銀倉曾多次公開表示,第四代高能量密度銀隆鈦酸鋰電池,與第三代相比成本下降40%,能量密度提高60%。
但業(yè)界對于鈦酸鋰電池能量密度的進一步提升空間仍存懷疑態(tài)度。
其魯指出,能量密度低,這是鈦酸鋰本身特性決定的。據(jù)了解,鈦酸鋰作為負極使用,容量僅為160-170mAh/g(毫安時/克),而主流的傳統(tǒng)石墨則在310-370mAh/g。
清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院副研究員劉冠偉甚至提出:鈦酸鋰材料能量密度是有極限的,突破材料理論極限是違背科學(xué)常識的。
值得一提的是,有消息稱,未來電池能量密度將作為新能源車補貼政策的一項參照標準,“裝載快充型電池的純電動客車,不分儲能系統(tǒng)類型、不分車長、不考察續(xù)駛里程和Ekg進行補貼。補貼額度為3000元/kWh,總額度不超過30萬元/車?!边@對于電池能量密度較低,且依靠補貼的珠海銀隆來說是個壞消息。
魏銀倉曾對外披露:“(銀隆客車)雙層車連車架200多萬,國家補貼之后100多萬。(如果不算補貼,售價則為)200多萬,現(xiàn)在出口都是200多萬。”
珠海銀隆鈦酸鋰電池標榜的另一優(yōu)勢快充,同樣可能影響到電池的能量密度。
魏銀倉曾公開表態(tài):“11分鐘(把電充滿),(那)你看的是受充電樁電流限制(的結(jié)果),我們現(xiàn)在3分鐘就可以(把電充滿)?!?/p>
其魯認為,大電流快充本身就會造成充電能量損耗,如果沒有特殊需求,快充得不償失。
在劉冠偉看來,鈦酸鋰的快充技術(shù)并不值得特別夸耀:這是犧牲能量密度換功率密度,這也是業(yè)內(nèi)認為該技術(shù)不先進的理由之一。
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