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  • 磷酸鐵鋰最后的堅守——快充!

    2017-12-19 15:05:11 來源:鋰電大數(shù)據(jù) 作者:陳文報   點擊量: 評論 (0)
     2017年,在鋰電行業(yè)中,磷酸鐵鋰與三元的PK時刻在進(jìn)行,磷酸鐵鋰在乘用車領(lǐng)域份額逐漸減少,就連比亞迪也宣布將在乘用車明年所有乘用車都將實用三元鋰電池。  不過磷酸鐵鋰在商用車市場依然有很大前景,截止
     2017年,在鋰電行業(yè)中,磷酸鐵鋰與三元的PK時刻在進(jìn)行,磷酸鐵鋰在乘用車領(lǐng)域份額逐漸減少,就連比亞迪也宣布將在乘用車明年所有乘用車都將實用三元鋰電池。
     
      不過磷酸鐵鋰在商用車市場依然有很大前景,截止今年年底,比亞迪動力電池的總產(chǎn)能將達(dá)到16Gwh。其中10Gwh是磷酸鐵鋰電池,6Gwh是三元電池。
     
      新能源汽車的發(fā)展最大的障礙在于續(xù)航時間與充電時間,提高能量密度與快充成為電池企業(yè)的兩大目標(biāo)。在網(wǎng)傳的2018年補貼政策調(diào)整中,能量密度、續(xù)航里程甚至Ekg都將進(jìn)行重新界定,但快充方面和2017年相比調(diào)整變動不大。
     
      磷酸鐵鋰在乘用車市場敗退,那么能否依靠快充,再加上低成本、高安全性在商用車領(lǐng)域守住陣地呢?
     
      1、 磷酸鐵鋰快充技術(shù)進(jìn)展
     
      在2016年底的新能源汽車補貼方案調(diào)整中,“3C-5C、5C-15C、15C+”三個檔次的快充倍率,可分別獲得0.8倍、1倍、1.4倍補貼,由此刺激了鋰電企業(yè)對于快充的研發(fā)進(jìn)度。
     
      傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰由于導(dǎo)電性比較差,快充容易發(fā)熱,影響電池壽命,因此改善材料的導(dǎo)電性,完善電池?zé)峁芾硐到y(tǒng),通過技術(shù)革新補充不足之后,磷酸鐵鋰在快充方面大有可為。
     
      寧德時代:在正極方面開發(fā)了“超電子網(wǎng)”技術(shù),增強(qiáng)磷酸鐵鋰的電子導(dǎo)電性能,可達(dá)三元材料的1000倍;在負(fù)極石墨表面,采用了“快離子環(huán)”技術(shù)修飾,修飾后的石墨兼顧超級快充和高能量密度的特性,快充時負(fù)極不再出現(xiàn)副產(chǎn)物;具備4C-5C快充能力,實現(xiàn) 10-15分鐘快充充電,并能保證系統(tǒng)級別70wh/kg以上的能量密度,實現(xiàn)10000次的循環(huán)壽命。熱管理方面,寧德時代搭載自主研發(fā)的熱管理系統(tǒng),充分識別固定化學(xué)體系在不同溫度和SOC下的“健康充電區(qū)間”做到“全氣候”的快充。
     
      沃特碼:在正極材料方面,使用的粒徑更小的100nm~300nm磷酸鐵鋰,而市場上普遍的磷酸鐵鋰粒徑在300~600nm之間,這樣鋰離子將擁有更快的遷移速度,能夠更大倍率的電流進(jìn)行充放電。在負(fù)極材料方面,沃特碼也是采用粒徑更小的人造石墨進(jìn)行碳包覆:小粒徑有利于鋰離子的脫離和嵌入;碳包覆能對電池的循環(huán)壽命進(jìn)行優(yōu)化改善;微孔的碳結(jié)構(gòu)有利于電解液的吸附和保液從而起到改善循環(huán)壽命的作用。
     
      2、 商用運營對于快充的需求
     
      受限于理論能量密度的極限值,磷酸鐵鋰未來在這方面的發(fā)揮空間不大。但對于客車、物流車、專用車等商用車而言,對于能量密度的提升并不是必須的,提高運營效率、節(jié)省運營成本才是當(dāng)務(wù)之急。
     
      在解決新能源汽車的續(xù)航里程問題方面,換電模式、加大電池裝載和快充成為三大方向,從綜合運營成本角度來看,快充是非常適合公交車、校車等固定路線的運營車輛。無須過度壓榨電池的能量密度,在運營間隙進(jìn)行補電即可完成全天候的運營。
     
      對于逐漸興起的新能源物流車市場,對于運營的考驗尤其重要,為了運力而采用高能量密度電池而增加成本,或者加大電池裝載量都是得不償失的,而通過快充來平衡運營成本是當(dāng)前鋰電池技術(shù)沒有革命性突破之前的最佳選擇。
     
      在快充市場,鈦酸鋰、錳酸鋰各占據(jù)了一定份額,而磷酸鐵鋰快充在今年的發(fā)展也是可圈可點,取得了較快的發(fā)展。但是從今年入圍目錄的車型來看,沒有一款快充的倍率可以超過15C,在充電倍率方面依然有很大的提升空間。
     
      3、2020年生死劫
     
      自從2016年三元鋰電池停止進(jìn)入免車購稅公告目錄之后,磷酸鐵鋰在客車市場一家獨大。但隨著2020補貼退出,整個市場將重新洗牌。成本、效率將是市場考慮的核心,對于商用領(lǐng)域而言,對于綜合運營方面的考慮會更多,快充則是比能量密度更迫切的需求。
     
      從寧德時代和比亞迪的磷酸鐵鋰和三元產(chǎn)能占比來看,目前都是在2:1左右,磷酸鐵鋰依然占據(jù)主流,但主要集中在商用車市場,未來伴隨著乘用車的高速增長,將逐漸趨向1:1,而磷酸鐵鋰在商用領(lǐng)域的優(yōu)勢依然會保持較長時間,并且有了快充加持之后,固守陣地并非難事。
     
      磷酸鐵鋰與三元的戰(zhàn)爭遠(yuǎn)沒有結(jié)束,包括比亞迪和寧德時代在內(nèi)的大部分電池企業(yè)都采取并行發(fā)展的多元化路線,同時在技術(shù)上進(jìn)行革新,寧德時代更高倍率的的快充電池也將在明年登場。
     
      鋰電行業(yè)的未來依然是技術(shù)為王,但是對于車企和運營商而言,電池用的何種電池技術(shù)并不重要,只有適合的才是最好的。
     
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