磷酸鐵鋰最后的堅(jiān)守——快充!
2017年,在鋰電行業(yè)中,磷酸鐵鋰與三元的PK時(shí)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(shí)用三元鋰電池。 不過磷酸鐵鋰在商用車市場(chǎng)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(shí)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(shí)用三元鋰電池。
不過磷酸鐵鋰在商用車市場(chǎng)依然有很大前景,截止今年年底,比亞迪動(dòng)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(shí)間與充電時(shí)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(bǔ)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(dòng)不大。
磷酸鐵鋰在乘用車市場(chǎng)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(bǔ)貼方案調(diào)整中,“3C-5C、5C-15C、15C+”三個(gè)檔次的快充倍率,可分別獲得0.8倍、1倍、1.4倍補(bǔ)貼,由此刺激了鋰電企業(yè)對(duì)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(bǔ)充不足之后,磷酸鐵鋰在快充方面大有可為。
寧德時(shí)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(jí)快充和高能量密度的特性,快充時(shí)負(fù)極不再出現(xiàn)副產(chǎn)物;具備4C-5C快充能力,實(shí)現(xiàn) 10-15分鐘快充充電,并能保證系統(tǒng)級(jí)別70wh/kg以上的能量密度,實(shí)現(xiàn)10000次的循環(huán)壽命。熱管理方面,寧德時(shí)代搭載自主研發(fā)的熱管理系統(tǒng),充分識(shí)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(chǎng)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(duì)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(yùn)營(yíng)對(duì)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(duì)于客車、物流車、專用車等商用車而言,對(duì)于能量密度的提升并不是必須的,提高運(yùn)營(yíng)效率、節(jié)省運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)車輛。無須過度壓榨電池的能量密度,在運(yùn)營(yíng)間隙進(jìn)行補(bǔ)電即可完成全天候的運(yùn)營(yíng)。
對(duì)于逐漸興起的新能源物流車市場(chǎng),對(duì)于運(yùn)營(yíng)的考驗(yàn)尤其重要,為了運(yùn)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(yùn)營(yíng)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(chǎng),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(diǎn),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(gòu)稅公告目錄之后,磷酸鐵鋰在客車市場(chǎng)一家獨(dú)大。但隨著2020補(bǔ)貼退出,整個(gè)市場(chǎng)將重新洗牌。成本、效率將是市場(chǎng)考慮的核心,對(duì)于商用領(lǐng)域而言,對(duì)于綜合運(yùn)營(yíng)方面的考慮會(huì)更多,快充則是比能量密度更迫切的需求。
從寧德時(shí)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(chǎng),未來伴隨著乘用車的高速增長(zhǎng),將逐漸趨向1:1,而磷酸鐵鋰在商用領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)依然會(huì)保持較長(zhǎng)時(shí)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(zhēng)遠(yuǎn)沒有結(jié)束,包括比亞迪和寧德時(shí)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(shí)在技術(shù)上進(jìn)行革新,寧德時(shí)代更高倍率的的快充電池也將在明年登場(chǎng)。
鋰電行業(yè)的未來依然是技術(shù)為王,但是對(duì)于車企和運(yùn)營(yíng)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。
責(zé)任編輯:lixin
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