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石墨烯盛宴:比亞迪特斯拉鋰電池材料孰優孰劣?

發布時間: 2014-09-07 10:30:10    來源: 和訊
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[摘要]磷酸鐵鋰能量密度較低,每公斤120Wh左右,但熱穩定性最好,安全性較高,不易爆燃,采用它的國內代表車企是比亞迪。三元材料能量密度可做到每公斤150Wh,甚至200Wh,采用它的電動汽車更輕,續航里程更長,但是安全性受到質疑,代表車企是特斯拉,以及日產聆風等國外車企。

特斯拉18650電池的專有供應商日本松下,在中國的鎳鈷鋁前驅體供應商是金瑞科技,今年擴充了1倍的生產線。以海通證券為代表的多家券商預測,隨著特斯拉專利開放計劃的推出,會有更多電動汽車生產廠家采用特斯拉的鋰離子動力電池技術路線,帶動上游鋰電池正極材料的高速增長。

美國的情形也差不多。磷酸鐵鋰路線在美國從2012年起漸漸“沒落”。美國通用汽車2007年時宣布與美國電池廠商A123 Systems合作,用磷酸鐵鋰電池開發純電動汽車。2010年通用雪佛蘭Volt最后采用了LG化學提供的三元正極材料。

“三元材料與磷酸鐵鋰之爭已經持續多年。2012年前國內都學習美國的磷酸鐵鋰路線,一看連A123都破產了,風向就開始變了。”上述分析師表示。

不過,國內電池廠目前技術還有差距。一位業內人士告訴記者,很多整車廠都去深圳比克、天津力神等上規模的電池廠尋找機會。天津力神最近直接從華為高價挖了一個團隊,研發三元材料的電池管理設計。

國內企業忙轉向

奇瑞、江淮和眾泰等車企已轉投三元。奇瑞新能源汽車副總經理方運舟曾表示,三元材料電池是未來電動汽車動力系統的發展趨勢,未來所有奇瑞的電動汽車車型都會采用三元體系電池。一位電池廠商的人告訴記者,奇瑞想做圓形柱的三元材料,和比克、LG、力神都談過,目前要上市的EQ采用的是萬向提供的方形三元材料。

江淮也不甘落后。江淮汽車宣布,在其最新電動車型和悅IEV5中,采用的是天津力神提供的三元材料,預計續航里程最長可達200公里。

北汽新能源電驅動工程部部長俞會根則表示,公司純電動車型主要采用磷酸鐵鋰,也在研發三元材料電池。據統計,國內已上市車型中,除了奇瑞QQ3EV使用鉛酸電池,其他車型主要采用磷酸鐵鋰。但即將上市的13款車型中,比亞迪、東風、長安等五款車型依然使用磷酸鐵鋰,東風啟辰、長安福特佳躍使用錳酸鋰電池,奇瑞、江淮等四個車企的六款車型,紛紛采用三元材料。

但讓很多業內人士擔心的是,國內電池企業在三元材料上的生產能力,和日韓企業有較大差距。張小飛博士稱,越是復雜的三元材料,對工藝要求越高,元素比例、分子結構、正、負極材料以及隔膜電解液等都需要系統性開導。“除電池本身質量好外,特斯拉最核心的技術優勢是電池管理系統。”他說。

以日產聆風為代表的市面上電動汽車電池大多采用便于排列設計的扁平狀大電池,而特斯拉卻突破性做到了將直徑18毫米、高65毫米的圓柱形鋰電池用在汽車上。讓這些類似于筆記本電腦的小型電池安全高效工作,特斯拉靠的是電池管理系統。

購買一個電池系統測試平臺需7萬-8萬歐元,對一般國內的電池開發企業來說,太貴,它們的做法是交由缺乏電池技術管理的整車廠參與。電池管理系統上的差異,使得國內很多汽車廠家只敢模仿聆風,做成軟包或方形,即便采用三元材料做成圓型電池包裝,亦難在芯片的一致性方面達到特斯拉的水平。“因為三元材料單只芯片很小,多個芯片組合,對一致性的要求很高”。這導致現在市場上不僅缺好的電池,也缺好的電池管理技術和人才。

“并不因為技術達不到,就不做。”動力電池市場爆發,令一些原本做數碼鋰電池的生產企業也紛紛向動力電池轉移。數據顯示,隨著電動汽車市場的爆發,動力電池銷售額同比增長58%,達到39億元,儲能電池銷售額同比增長37%,達到16億元,且在下半年這一數字還會繼續擴大。與之對比,數碼鋰電池銷量增長放緩,只有7.3% 。

市場機會在,但動力電池和數碼鋰電池完全是兩種技術工藝,一位電動車研發人員稱,“完全是兩個世界的事情”。

該專業人士稱,動力電池和數碼鋰電池是兩個維度,動力電池只有0和1,而數碼電池則有多個技術梯度,做得最好的可賣給三星、蘋果,其次可賣給華為和小米,再其次賣給中興和酷派。但動力電池只有好與差區分,差的只能砸掉,沒有其他可能。

記者在調查采訪中發現,廠家普遍的心態是:先做出來。按國家四部委最新出臺的新能源汽車補貼政策,根據續航里程對車企補貼。續航里程越長,補貼就越多。相對磷酸鐵鋰,三元材料的動力電池可以更好地幫助車企達成長續航里程的目標。

三元材料的安全是個問題,特斯拉跑車也經常遭遇質疑。“車企更多將此歸結為可以解決的技術問題。”一位業內人士說。

值得注意的是,很多原來做小微的電動車企業,比如眾泰,就用三元材料,主要用于低速電動車上,雖然電池技術不行,但賣得很好,也進入了國家補貼目錄,價格只有6萬多元。這種市場化的應用,對三元材料的成熟有促進作用。

比亞迪抉擇

隨著國內車廠紛紛轉向三元材料,比亞迪還要繼續堅守磷酸鐵鋰嗎?

比亞迪董事局主席王傳福在接受記者采訪時表示,相對于三元材料,磷酸鐵鋰更安全,目前比亞迪電動汽車全部用磷酸鐵鋰電池,是在綜合考慮了安全、成本、壽命后的選擇。但未來比亞迪不排除會在小型電動汽車上引用能量密度更高的材料電池,“不一定是三元”。

王傳福說,“幾種技術我們都有,會根據不同市場需要進行對應的匹配。”

王傳福稱,比亞迪最新研究出的磷酸鐵錳鋰電池,可將能量密度提高60%以上,接近三元材料的水平。隨后,比亞迪董秘吳經勝表示,該款電池計劃于明年實現量產,將主要應用于比亞迪的自產車輛。

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