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磷酸鐵鋰電池能量密度未來能趕超三元鋰電池嗎

作者: 沈陽蓄電池研究所新聞中心 來源:UPS應用

吉林11选5最大遗漏值 www.oxdbdr.com.cn 磷酸鐵鋰電池能量密度未來能趕超三元鋰電池嗎?新能源汽車的主要是磷酸鐵鋰電池和三元電池,二者之間最大的區別就在于能量密度和安全性,能量密度的大小關乎到汽車的續航能力,而安全性主要體現在材料在高溫下會發生分解,這兩點都是消費者選購新能源汽車時最關注的問題,也是目前業內對這兩種電池爭議最多的地方。

磷酸鐵鋰電池能量密度

未來能趕超三元鋰電池嗎

由于磷酸鐵鋰電池系統能量密度與補貼金額直接掛鉤,倒逼電池企業盡快提升能量密度。在材料性能沒有突破性進展的情況下,部分電池企業采用輕量化、減輕電池箱重量和做大電池尺寸等方式來提高能量密度,其安全性、循環壽命以及實際量產遭到了業內人士的質疑。

由于改進材料性能以提升鐵鋰電池單體比能量的作用比較有限,部分電池企業采用輕量化、減輕電池箱重量和把電池殼體做薄的方式來提高能量密度。磷酸鐵鋰電芯目前量產最高能量密度160wh/kg,明年還會進一步提升,預計能達到170wh/kg。

數據顯示,2019年磷酸鐵鋰電池電芯的市場報價已降至0.7元/Wh以下,三元電池電芯的報價則在0.9元/Wh左右徘徊,兩者差距開始擴大。據測算,以400km和250km續航車型為例,磷酸鐵鋰扣除補貼影響后綜合成本比三元分別低5600元和3500元。伴隨著2021年補貼的全面退出,磷酸鐵鋰的價格優勢將不斷凸顯。

近年來,磷酸鐵鋰電池能量密度確實提升不少,將于2020年5-6月份推出的全新一代鐵鋰電池,體積比能量密度將提升50%,具有更高的安全性和更長的壽命,壽命可以達到8年或者120萬公里,成本可以降低30%。在現有材料體系的大框架下,無論技術如何改進,磷酸鐵鋰動力電池電芯的能量密度達到300Wh/kg的希望都較為迷茫,相對來說,三元技術路線則較有希望。

根據報告預計,到2020年,中國新能源汽車市場的動力電池總需求量將接近5000萬kWh,其中,磷酸鐵鋰電池還將經歷2年的緩慢增長,到2019年,絕對需求量會下降,2020年快速下降到750萬kWh左右;預計2018年純電動客車領域將會對三元電池解禁,此后三元電池的需求量將會爆發,到2020年將會達到4250萬kWh左右,從而基本完成對中國新能源汽車市場的統治,而磷酸鐵鋰電池則會將市場中心轉移到儲能領域。

磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池安全性對比

關于三元和磷酸鐵鋰的安全性爭議持續了兩三年,尤其是商用電動車究竟該使用哪種電池也一直眾說紛紜,此前業內有一個“折中”的觀點是:不同車型采用不同的電池,如乘用車看重續駛里程,采用高比能量的三元電池,客車更看重安全性,采用比能量相對低但穩定性更高的磷酸鐵鋰。

三元鋰電池由于在200度左右會發生分解,并且分解后會產生更加劇烈的化學反應,因此在汽車碰撞時更容易著火,這也是三元鋰電池普遍被認為不安全的地方,正是因為這個原因三元鋰電池此前被暫停使用在客車上。

然而,安全性的好壞其實更取決于整個動力電池系統,尤其是電池管理系統,合格的BMS都可以在發生意外時切斷電源避免著火,并不能僅因為三元鋰材料容易熱解就認為三元鋰電池不安全。隨著三元鋰電池安全性重新被評估,客車將解禁三元鋰電池,這無疑又釋放了很大一塊市場。

磷酸鐵鋰與三元的市場之爭,至目前雖然還沒有一個明確的定論,并且電池技術日新月異,不久的將來迎來革命性的變化也在意料之中,技術已經成熟的三元電池,憑借其能量密度高且仍有較大提升空間、不遜色的安全性、耐低溫、高充電效率等特性,將會在新的市場中站穩腳跟。


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