我国电池技术发展路线或将走向三元材料电池

发布时间:2014-10-29 来源:中国汽车工业信息网

从我国新能源汽车发展来看,包括纯电动、混合动力以及燃料电池在内的电动汽车,是相对切实可行的技术路线。近期,新能源汽车驶入快车道,不管是从销量,还是业界的关注度来看,新能源汽车发展都在走向高峰期。
  电动汽车的关键技术包括电池、电机和电控三部分,电池作为电动汽车的核心部件,一直以来都被人认作是制约我国新能源汽车发展的瓶颈。在国内新能源汽车市场中,绝大多数车型都搭载磷酸铁锂动力电池,然而磷酸铁锂电池在续航里程等方面难以取得突破性进展,动力电池的技术路线或将改写。
  我国现阶段磷酸铁锂电池占主流
  目前,新能源汽车用锂电池的正极材料主要是钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂和锰酸锂等。据了解,目前在动力电池正极材料产业领域,中、日、韩、美动力电池企业采用不同的材料体系。日、韩企业是三元材料电池研发的佼佼者,中国企业以磷酸铁锂电池为主。

中国已上市电动车型表

车型 电池 最高时速 续航里程 上市时间 售价(万元)
奇瑞瑞麒M1EV 磷酸铁锂 120km/h 110km 2010年11月 14.98-22.98
奇瑞QQ3EV 铅酸电池 70km/h 110km 2011年4月 3
中科力帆620EV 磷酸铁锂 100km/h 160km 2011年4月 23.98
比亚迪 e6 磷酸铁锂 140km/h 300km 2011年10月 30.98-33
上汽荣威e50 磷酸铁锂 130km/h 120km 2012年11月 23.49
通用赛Springo 磷酸铁锂 130km/h 130km 2012年12月 25.8
众泰知豆 磷酸铁锂 80km/h 120km 2013年5月 4.88
(锰酸锂 三元锂)
上汽荣威550 Plug-in 磷酸铁锂 200km/h 500km 2013年11月 24.88-25.88
(EV58km)
比亚迪秦 磷酸铁锂 185km/h 750km 2013年12月 18.98-20.98
(EV70km)
江淮和悦iEV4 磷酸铁锂 95km/h 160km 2014年2月 16.98
北汽E150EV 磷酸铁锂 125km/h 160km 2014年2月 23.08
江淮和悦iEV5 三元锂 120km/h 200 km 2014年7月 16.03-16.98
腾势 磷酸铁锂 150 km/h 253 km 2014年9月 36.9-39.9
启辰晨风 锰酸锂 145km/h 175 km 2014年9月 26.78-28.18
众泰云100 三元锂 100 km/h 150 km 2014年9月 15.89

磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池,主要用作动力电池,而且它的放电效率较高,倍率放电情况下充放电效率可达到90%以上,而铅酸电池大约为80%。在电池中,磷酸铁锂电池的安全性也高于其他的电池,理论寿命可以达到7~8年,实际使用寿命大约为3~5年,性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。
  然而在价格方面,磷酸铁锂电池的价格高于其他类型的电池,而且,电池容量较小,续行里程短,磷酸锂铁电池在电动汽车上的应用会大大提升整车成本。磷酸铁锂电池基本上不能回收再利用,造成资源的浪费和消耗。
  三元材料电池或走上主流
  因技术更成熟、安全稳定,磷酸铁锂电池、锰酸锂电池目前仍是多数纯电动车的电池首选。与这两种电池相比,三元锂电池具有安全性能高、寿命长、电瓶重量轻等优点。然而由于成本较高,三元锂电池在国内电动车车型中尚未普及。
  目前在国内红极一时的特斯拉MODEL S车型就是采用这种电池,特斯拉方面表示在尝试了市面上超过300种电池后,才认定三元锂电池。主要源于三元锂电池能量密度更大且稳定性、一致性更好,可以有效降低电池系统的成本,尺寸小但可控性和安全性都不断提高。
  特斯拉的成功让这一技术被国内车企广泛认可,更有成为未来动力电池的发展方向的趋势。北汽新能源公司就即将为旗下两款战略车型,绅宝EV和EV200电动车配备三元锂电池。
 即将于年底上市的奇瑞eQ采用了来自万向的三元锂离子电池。也有消息称,目前国内前十大乘用车企业以及重要的客车企业均在采用三元锂电池进行车辆研发。
  专家看好三元锂电池 三元材料迎利好
  据前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国锂电池正极材料行业发展前景与投资预测分析报告》研究显示,从中国锂电池正极材料细分产品结构来看,钴酸锂的市场份额较大,占比达到50.16%;其次是三元材料,市场份额为22.80%;锰酸锂位居第三,市场份额为19.84%;磷酸铁锂的市场份额为6.84%,位居第四。
  高工产业研究院院长助理、高级分析师罗焕塔早在年初就曾表示,三元(或掺杂锰酸锂)材料的动力锂电池路线将是纯电动汽车未来5年的发展重心。
  科技部“863计划”节能与新能源汽车重大项目监理咨询专家组组长王秉刚也表示,磷酸铁锂电池发展已到了瓶颈期,三元锂电池代替磷酸铁锂电池将是新能源汽车动力电池发展的历史趋势。
  国内三元材料生产从2005年左右起步,近年来,我国三元材料产量呈现快速增长趋势,年均复合增长率在40%以上,到2011年我国三元材料产量为8500吨,2012年产量增加至1万吨左右。借助三元材料在汽车电池领域的应用范围扩大,未来3至5年,三元材料行业也将迎来市场爆发期。国联汽车动力电池研究院院长卢世刚表示,预计2015年我国的三元材料动力电池产能将达到40亿安时。