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突破更多烧结应用场景

乘用车领域还是三元锂离子电池好

发布时间:2020.08.07

  

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“经过深思熟虑和投票,我们相信LiFePO4锂离子电池将在一定区域内强势回归”,这是比亚迪锂电池事业部沈曦对磷酸铁锂动力锂电池的预测。

前不久,有业内人士分析,磷酸铁锂电池或将重返市场。回归市场,意味着已经消失的旧东西、旧习惯、旧观念重新出现。虽然LiFePO4锂离子电池在乘用车领域的应用越来越少,但在商用车领域仍有很大的发挥空间。因此,磷酸铁锂电池从未消失,也没有重返市场的说法。

乘用车领域的活性元素

与三元锂离子电池相比,LiFePO4电池的特点是不含钴等贵重元素,原料价格低廉,且磷、铁等地球资源丰富,不存在投料问题;在高温、高温环境下稳定性高,但缺点是密度低,经过凤谷锂电粉体材料烧结窑,又称气氛回转窑,可同时通入两种气体。该设备可更换4种内胆,方便多种材料的烧结试验,并且采用动态翻滚加热,保证物料受热的均匀性和稳定性,具有结构紧凑、人机交互、拆装便利、操作简单、易于维护等优势。

 

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商业车辆,尤其是公共汽车,携带大量的电池。为了降低热失控的风险,LiFePO4电池已成为电动客车制造商的首选。

数据可以很好地说明这一点。(此数据基于汽车销量的反向计算,仅计算国内市场,不考虑库存和运输产品,可能与实际电池生产数据略有不同。)

2017年,新能源乘用车市场动力锂电池装机容量为137GWh,其中三元锂离子电池占76%,装机容量为10.34GWh。新能源乘用车磷酸铁锂电池装机容量2.98GWh,占22%;剩余2%为锰酸锂电池,合计0.23GWh

锂离子电池的容量占新电池的21.0%,锂离子电池占电池总能量的21.0%,占电池总容量的14.0%

在专用车领域,三元锂离子电池仍是最大的,其中磷酸铁锂电池占近1/4。

在2019年新的补贴政策中,纯电动汽车的补贴额度由里程、能量密度和百公里耗电量决定。但磷酸铁锂电池的特点却与补贴要求背道而驰:能量密度低,同一电池质量的含电量低,造成里程不理想;如果盲目增加电池容量,服务质量也会大大提高。如果电池容量太大,百公里的耗电量就达不到标准。

刚刚被比亚迪上市的腾世500不久前在拉萨召开了媒体试驾会。其行驶里程为451公里,60公里的最大恒速行驶里程超过600公里。可以说,它是国内市场耐力最高的乘用车。最长续航时间的纯电动汽车实际上使用的是磷酸铁锂电池。你能相信吗?

然而,就在腾石500上市后,新腾石就出现在了工业和信息化部的名单上。最大的变化是新腾世采用三元锂离子电池代替磷酸铁锂。(参考文献:2018年第三批推荐目录客车分析)

虽然目前的腾石500采用LiFePO4锂离子电池实现了451km的续航能力,但它也付出了一定的代价,即整车重量超过2吨!

2吨整备重量的概念是什么?作为一款B级三厢车,腾世500的整车重量超过了威派vv71960-1985kg)等中型SUV,与丰田普拉多(2065-2285kg)接近。

原因很明显。LiFePO4锂离子电池的能量密度较低。为了提高腾石500的总功率,比亚迪不得不安装大量电池,使整车重量超过2吨。汽车重量是汽车设计领域中一个令人头痛的因素。它会带来各种负面影响,如车辆制动性能减弱、转向力增大、惯性增大等。它一定是腾石500为了提高射程,在一些性能上做出了妥协。

比较新旧腾势的参数不难发现,新腾势虽然续航里程减少了近50km,但补贴却提高了。按照2018年补贴新政来计算,现款腾势500的电池系统能量密度为105.72Wh/kg,百公里电耗15.9kWh/100km,能获得的国家补贴金额为5*0.6*1.1=3.3;新腾势的电池系统能量密度为141.61Wh/kg,百公里电耗15.1kWh/100km,能获得的国家补贴金额为5*1.1*1.1=6.05万。续航少了50km,补贴却额外多了2.75万。

磷酸铁锂离子电池已经在新能源客车领域的广泛应用,而能量密度限制了其在乘用车领域的发展,这是现实。

之所以会有磷酸铁锂离子电池“回归市场”的说法,无非是因为补贴政策逐年调整(也可以说是退坡),若2020年补贴消失后,三元锂离子电池上游原材料(尤其是钴)价格居高不下,车企可能会转变思路,磷酸铁锂离子电池再次变得热门起来。一名曾任职于宁德时代的工程师小伙伴说:“磷酸铁锂离子电池假如使用硅碳负极材料,即便实现了200Wh/kg的能量密度,跟三元锂离子电池相比未必能便宜很多,难道不应该是大家联合把三元锂的价格搞下来吗?

钴价飞涨,不管是电池公司还是整车厂都有压力。假如说腾势切换三元锂离子电池,以牺牲续航里程为代价是为了多拿补贴的话。那在2020年的无补贴时代,若200Wh/kg磷酸铁锂离子电池价格低廉,车企为了控制成本纷纷采用磷酸铁锂离子电池,将产品的续航里程维持在两年前的水平,想想都觉得魔幻,这将不会形成一个健康的市场。

 
标签:回转窑
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