鈦酸鋰電池與磷酸鐵鋰、三元電池相比究竟孰優(yōu)孰劣?這還要從三種電池的性能說起。眾所周知,鋰電池性能主要由正極、負(fù)極、電解液和隔膜決定,其中正

、負(fù)極材料對電池的關(guān)鍵指標(biāo),如容量、能量密度、循環(huán)壽命、安全性、倍率性能、成本等有重要影響。
 
    盡管同以三元為正極材料,但鈦酸鋰電池卻打破以石墨烯為負(fù)極的傳統(tǒng)電池技術(shù)路線,改以鈦酸鋰為負(fù)極材料,這讓它成為同行眼中的異類。但正是鈦酸鋰自

身的特性,讓這種材料的電池有著顯著特點。
 
    以磷酸鐵鋰-石墨烯、三元-石墨烯、三元-鈦酸鋰三種鋰電池為例,單從能量密度來看,鈦酸鋰電池處于劣勢。東北證券研報指出,目前磷酸鐵鋰電池實際比能

量為100-120Wh/kg,三元電池則為150-200Wh/kg,其中特斯拉采用的鎳鈷鋁三元電池更是達到252Wh/kg,而銀隆鈦酸鋰電池只有90Wh/kg,僅為某些石墨類負(fù)極材料

電池的一半。
 
    再從成本看,鈦酸鋰電池也沒有優(yōu)勢。目前,銀隆鈦酸鋰電池原材料包括氫氧化鈦和氫氧化鋰,其價格高于石墨類負(fù)極材料。根據(jù)鋰電世界調(diào)研結(jié)果,目前

磷酸鐵鋰、三元電池成本在1100元/kwh-1200元/kwh,而鈦酸鋰電池成本約為三元電池2-3倍。
 
    能量密度低一倍、成本又高出2-3倍,鈦酸鋰電池如何參與市場競爭?顯然,是它自身的獨特優(yōu)勢打動了部分業(yè)內(nèi)人士。
 
    首先,從電池最重要的安全性指標(biāo)考慮,鈦酸鋰一枝獨秀。
 
    鈦酸鋰作為負(fù)極材料時電位平臺高達1.55V,比傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料高出1V還多,雖然損失了一些能量密度,但也意味著電池更加安全。技術(shù)專家盧藍光曾表示,

電池快速充電時對負(fù)極電壓需求比較低,但如果過低,鋰電池就容易析出非?;顫姷慕饘黉嚕@種鋰離子不僅導(dǎo)電,還能跟電解液起反應(yīng),然后釋放熱量,產(chǎn)生可

燃氣體,引發(fā)火災(zāi)。而鈦酸鋰因為高出來的1V電壓避免了負(fù)極電壓為0的情況,也就間接避免了鋰離子的析出,從而保證了電池的安全性。
 
    由于鈦酸鋰電池在高溫、低溫環(huán)境中均可以達到安全使用,也體現(xiàn)出其耐寬溫(尤其耐低溫)的重要優(yōu)勢。目前,銀隆鈦酸鋰電池的安全工作溫度區(qū)域在-50度

到65度之間,而普通石墨類負(fù)極電池在溫度低于-20度時能量就開始衰減,-30度時充電容量僅為充電總?cè)萘康?4%,在嚴(yán)寒天氣下根本無法正常工作。
 
    此外,由于鈦酸鋰電池即便過度充電,也僅有1%的體積變化,被稱為零應(yīng)變材料,這使其有著極長的壽命。銀隆董事長魏銀倉曾表示,銀隆鈦酸鋰電池壽命可

達30年,與汽車使用壽命相當(dāng),而普通石墨負(fù)極材料電池平均壽命不過3-4年。從全壽命周期看,鈦酸鋰電池成本更低。
 
    鈦酸鋰的最后一個優(yōu)勢是快速充放電能力強,充電倍率高。目前銀隆鈦酸鋰電池的充電倍率有10C、甚至20C,而普通石墨負(fù)極材料的電池充電倍率僅有2C-4C。
 
    基于鈦酸鋰電池的這些技術(shù)特點,業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為其契合了新能源公交車、大型儲能裝備的需求。拿公交車來說,一般單趟里程不超過40公里,每次終點站進站

等待到下次發(fā)車時間間隔至少需要幾分鐘時間。這時鈦酸鋰電池能量密度低的劣勢不會影響客車的使用,反而體現(xiàn)出電池快充的好處。作為公共交通工具,公交車

對電池的安全性、耐用性都提出了更高要求。
 
    5月2日,6款搭載鈦酸鋰電池的新能源客車進入工信部《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》(2017年第四批),意味著官方對這一電池技術(shù)成熟度的認(rèn)可。隨

著后期補貼落實到位,鈦酸鋰電動客車的售價也將有所下降,未來有望持續(xù)拉動其銷量。面對巨大的新能源客車市場,鈦酸鋰企業(yè)開始擴產(chǎn)。 


 
鋰電世界 三元電池 磷酸鐵鋰 鋰電池生產(chǎn)設(shè)備
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