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专家详解:钛酸锂为啥不适合造车?

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供稿:中国工控网 2017/1/4 13:44:26
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  从“钛酸锂电池和银隆是被埋在沙子里的金子”,到“全中国用银隆新能源电池,雾霾天气能少掉一半”,格力电器董事长董明珠对电动汽车和电池生产商珠海银隆新能源有限公司(珠海银隆)的支持,已经从口头表态,升级到个人的实际行动。但依然有行业专家难以理解其中逻辑。

  在11月格力电器正式宣告放弃增发收购珠海银隆之后,2016年12月15日,董明珠以个人身份,联手大连万达集团、中集集团等与珠海银隆签署增资协议,拟共同增资30亿元,获得珠海银隆22.388%的股权。董明珠表态,“愿意拿我所有的资产投入到银隆。”她还强调,“投资银隆,不是因为格力收购不成功,而是因为我看好了银隆的钛酸锂技术。”

  董明珠力挺珠海银隆及其主打的钛酸锂电池技术,主要理由包括:钛酸锂电池使用寿命长,能够适应高寒温度,安全性好,在储能市场有应用前景等。

  但这种观点在业界颇多争议。

  “钛酸锂电池并不是先进技术,能量密度低,不适合作动力能源。”近日,北京大学新能源材料与技术实验室主任、国家“十一五”863电动汽车动力锂电池项目负责人其鲁,在接受记者采访时直言,钛酸锂电池并不适合当下的电动车市场。

  被称为钴酸锂、锰酸锂电池正极材料领域主要奠基人的其鲁,在2016年11月接受记者采访时说,钛酸锂电池合适在高寒地区作为工具电源、亦或是储能设备:“在高寒地区,大功率的电动设备,比如手提电钻,重一点、体积大点没关系;要不,在温度条件苛刻的地方,作为储能设备也是不错的选择。比起用到车上去,这两项应用更恰当,这个问题我跟他们说过多次,他们不听,就是一心想做汽车。”

  钛酸锂电池负极采用钛酸锂,相比负极用石墨的主流锂电池,市场份额十分小众。资料显示,在新能源客车中,钛酸锂电池的市场份额占比约为5%,远低于磷酸铁锂电池75%的市场份额;而在乘用车领域,钛酸锂电池则和其他少数派技术一起,分享着3%的市场空间。

 专家:钛酸锂不适合用作汽车动力电池

  在2016年10月格力电器的临时股东大会上,董明珠曾宣称,钛酸锂是中国惟一,甚至是最先进的技术,“使用寿命、温度宽度没有一个电池能够能从技术角度来跟他抗衡,或者比他强,还没有。”

  董明珠认为,出于优秀的安全特性,用户会买账钛酸锂大巴车,这将占据中国一半的市场。卖到世界上,至少也有10万辆大巴订单,这还是保守估计。

  其鲁称,跑同样距离,其他技术装100公斤(kg)电池,钛酸锂电池就要装200公斤。不说乘用车,哪怕大巴车也需要小体积、轻重量的电池,“为了行驶里程,放电池的空间已经很紧张,哪还有什么冗余空间。”

  业内人士举例,8米长的巴士要跑150公里,配电量需100kWh(千瓦时,度),采用磷酸铁锂电池系统需要1吨重,而换装钛酸锂要2-2.5吨重,运量少了十来人。

  格力电器早前披露的交易报告书显示,银隆钛酸锂电池能量密度在58wh/kg-91wh/kg之间,这与磷酸铁锂及三元锂之间差距不小。

  2016年11月底,比亚迪动力电池事业部副总经理孙华军曾对媒体称,比亚迪目前磷酸铁锂电池单体的能量密度是150Wh/kg,目标到2020年,能量密度达到200Wh/kg。三元单体电池的能量密度达到了200Wh/kg,目标到2020年,能量密度达300Wh/kg以上。

  其鲁认为,“从能量密度来看,钛酸锂电池和铅酸电池遇到的问题相近。铅酸电池诞生100多年了,就是因为太大、太笨、太重,很难推广为车载电源。”

  有不愿具名的汽车分析师表示:日本东芝公司的钛酸锂电池“SCiB”,2011年就用于量产乘用车,但反响平平。就是受困能量密度,续航能力跟不上,车主总有里程焦虑,市场不认可。目前,就应用于汽车启停系统,收集存储车辆刹车减速时的车辆制动能量。

  “钛酸锂材料能量密度突破空间有限,快充影响能量密度”

  珠海银隆显然也已经意识到钛酸锂电池在能量密度上的短板。

  珠海银隆董事长魏银仓曾多次公开表示,第四代高能量密度银隆钛酸锂电池,与第三代相比成本下降40%,能量密度提高60%。

  但业界对于钛酸锂电池能量密度的进一步提升空间仍存怀疑态度。

  其鲁指出,能量密度低,这是钛酸锂本身特性决定的。据了解,钛酸锂作为负极使用,容量仅为160-170mAh/g(毫安时/克),而主流的传统石墨则在310-370mAh/g。

  清华大学能源互联网创新研究院副研究员刘冠伟甚至提出:钛酸锂材料能量密度是有极限的,突破材料理论极限是违背科学常识的。

  值得一提的是,有消息称,未来电池能量密度将作为新能源车补贴政策的一项参照标准,“装载快充型电池的纯电动客车,不分储能系统类型、不分车长、不考察续驶里程和Ekg进行补贴。补贴额度为3000元/kWh,总额度不超过30万元/车。”这对于电池能量密度较低,且依靠补贴的珠海银隆来说是个坏消息。

  魏银仓曾对外披露:“(银隆客车)双层车连车架200多万,国家补贴之后100多万。(如果不算补贴,售价则为)200多万,现在出口都是200多万。”

  珠海银隆钛酸锂电池标榜的另一优势快充,同样可能影响到电池的能量密度。

  魏银仓曾公开表态:“11分钟(把电充满),(那)你看的是受充电桩电流限制(的结果),我们现在3分钟就可以(把电充满)。”

  其鲁认为,大电流快充本身就会造成充电能量损耗,如果没有特殊需求,快充得不偿失。

  在刘冠伟看来,钛酸锂的快充技术并不值得特别夸耀:这是牺牲能量密度换功率密度,这也是业内认为该技术不先进的理由之一。

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新闻来源: 澎湃新闻互联网/eepw

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