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動力鋰電池之爭:TSLA/啟辰晨風/比亞迪/北汽

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年07月21日  

跨入2015年之后,很多行業都面對著新的政策方針。一月末,國家財政部、國家稅務總局公布通知稱,自2015年二月一日起,對電池、涂料征收消費稅,但對鋰、燃料等動力鋰電池免征消費稅。分析人士指出這將給新能源汽車產業鏈帶來良好的影響。那么,動力鋰電池到底指的是什么?有什么分類?目前市場的熱門是什么呢?且聽小編娓娓道來。


動力鋰電池琳瑯滿目,主流四大家


動力鋰電池是指為交通運輸工具供應動力的電池,一般是相有關為便攜式電子設備供應能量的小型電池而言。根據電池反應原理的不同可分為鉛酸動力鋰電池、鎳氫動力鋰電池、鋰離子動力鋰電池等等。


其中鋰離子動力鋰電池是20世紀開發成功的新型高能電池。這種電池的負極是金屬鋰,正極用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代進入實用化。目前市場上最熱門的電動汽車用的都是鋰離子動力鋰電池。


今天小編要跟大家探討的問題正是要圍繞鋰離子動力鋰電池展開的。根據正極材料的不同,鋰電池可以被分成許多種類,比如TSLA早期采用的鈷酸鋰電池,比如東風啟辰晨風、長安福特佳躍使用的錳酸鋰電池,比如比亞迪的磷酸鐵鋰電池,比如日、韓公司青睞的三元材料電池等。


它們都有優缺點,大致歸納為:


下面我們詳細講解這四種主流動力鋰電池以及其代表車型。


市場強勁,各執一強之手


鈷酸鋰電池:TSLAMODELS


TSLA采用的是18650鈷酸鋰電池,相比國內主流的磷酸鐵鋰電池,這種電池功率高、能量密度大、且一致性較高,但安全系數較低,成本也相對較高,因此并不被其他廠商廣泛采用。


"事實上,我們拆解TSLAModelS后發現,由于TSLAModelS的電池包是由若干單體的松下18650鈷酸鋰電池(即筆記本電腦電池)構成單元,再由若干單元構成整個電池包,這就使得TSLAModelS電池包造價極其昂貴。"專家判斷,松下優秀技術生產的這種電池包,連同雙電機和電控系統,成本起碼占據整車售價的60-70%。


"TSLAModelS電池包存在嚴重的起火隱患,更是成本挑戰。"專家指出,松下18650鈷酸鋰單體電池的天然劣勢是熱穩定性差,遇高溫或撞擊會釋放氧氣及大量熱能,而一旦達到燃燒臨界點,釋放的氧氣則又加劇助燃;另外,由于在歐美此種單體電池的召回概率為0.2PPM(百萬分比),由7000多只這種小電池組成的TSLA電池包起火概率近0.15%。"2013年TSLA就曾在5個月內持續發生4次整車燃燒事件,差一點進入歐盟強制召回區間。"TSLA為電池包問題"割肉",新增成本不菲的主動冷卻裝置后,隱患才不再凸顯。


錳酸鋰電池:啟辰晨風


錳酸鋰是成本低、安全性和低溫性能好的正極材料,但是其材料本身并不太穩定,容易分解出現氣體,因此多用于和其它材料混合使用,以降低電芯成本,但其循環壽命衰減較快,容易發生鼓脹,高溫性能較差、壽命相對短,重要用于大中型號電芯,動力鋰電池方面,其標稱電壓為3.7V。


去年九月上市的啟辰晨風,三款車型售價區間在26.78萬~28.18萬元之間,享受完補貼后的實際售價在17.28萬~18.68萬元,定價低于同級別純電動汽車比亞迪e6和北汽紳寶EV電動汽車,在國內具有一定的競爭力。其采用的電池技術是目前市場上使用最廣泛的錳酸鋰電池,這個由192塊電池單體構成的電池包,總重量不到200公斤,外面用1400兆帕的超高強度鋼板包裹,安裝在車身底盤的中部,穩穩地把握住了整車的重心。


這種電池的特點是輕盈緊湊,容量大,壽命長。


磷酸鐵鋰電池:比亞迪唐


磷酸鐵鋰電池,它擁有較好的電池性能和穩定性,但在低溫環境下,磷酸鐵鋰電池的性能損耗大,導電性或會受到影響。


"唐"使用的磷酸鐵鋰電池容量達到18.4千瓦時,比秦提高了5.4千瓦時的電量,經濟模式下最大續航85公里。從電池的配比以及電機的動力輸出來看,電力部分在"唐"的動力系統中起到了相當重要的用途。平時你完全可以把它當做電動汽車來開,在長途旅行時,混動系統的優勢也可以體現出來。


三元鋰電池:北汽EV200


三元材料是最近幾年發展起來的新型鋰電正極材料,具有容量高、成本低、安全性好等優異特性,其在小型鋰電中逐步占據一定的市場份額,并在動力鋰電領域具有良好的發展前景。三元材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優點,具有價格優勢,成為最具潛力的替代鈷酸鋰的正極材料。


作為前一代E150EV產品的升級產品,北汽EV200在續駛里程、車機互聯、性價比和安全方面都有較大提升。北汽相關人士介紹,該車采用了韓國SK三元鋰電池,可實現綜合工況下超過240公里的續航里程,經濟時速下甚至可達260公里。


到底哪家強?國內形勢勝算幾何?


目前在動力鋰電池正極材料產業領域,中、日、韓、美動力鋰電池公司分別采用了不同的材料體系。我國公司以磷酸鐵鋰為主,日韓公司以錳酸鋰和三元鋰為主,新能源汽車龍頭TSLA,采用的則是鈷酸鋰,目前改成了三元正極材料。


有關鈷酸鋰,其實早在TSLA起火事故前,人們就不信任其作為動力鋰電池正極材料的潛力,因為它的不穩定性質會帶來極為嚴重的安全隱患,事實也證明了這一點。鈷酸鋰作為動力鋰電池將被取代是毋庸置疑的事實。


比亞迪作為國內新能源汽車"領航者",一直以來都堅持磷酸鐵鋰電池路線不動搖,在一路坎坷中走向成功。但磷酸鐵鋰電池由于受到理論能量密度限制,未來若希望大幅提高電動汽車續航里程,則有可能要對現有材料進行改進,或尋找替代材料。


錳酸鋰的成本低,但是穩定性也不高。目前國內有關錳酸鋰基本沒有性能要求而言,倒是日韓對此的研究比較深入,很多日系電動汽車中都采用了錳酸鋰電池。


三元材料是綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三類材料的優點,存在三元協同效應,并且在價格上有所優勢。同時在循環穩定性、熱穩定性和安全性能上也有提高。在新能源汽車對動力鋰電池能量密度提升的背景下,三元材料作為高容量密度正極材料有望進一步拓展其市場份額。目前,改性錳酸鋰和三元鋰的核心技術,都掌握在日韓公司手中。尤其是三元鋰,無論是技術、工藝還是設備,日韓行業龍頭都已達到非常成熟穩定階段,這點是目前國內無法企及的。


目前,我們動力鋰電池的發展狀況很像汽車產業相同,叫大而不強,我們鋰電池產量位于韓、日之后,居世界第三,但我們動力鋰電池公司多是從通訊,家電電池起家,產量大,但和國際上跨國動力鋰電池公司比較,差距拉得越來越大。這點值得深思。


回歸正題,其實有關新能源汽車的動力鋰電池,消費者持續關注的是安全性是否達到期望、壽命是否能真正滿足5-10年的使用年限、持續續駛里程能否提高、是否可以接受電池更換和維修的成本、是否影響不同季節的使用等等。這幾個問題的背后就是今天標題的答案。


總結


這四種主流的鋰離子動力鋰電池可謂是各有各的好,也各有各的缺點。明眼人都了解鈷酸鋰電池不是市場的潮流,而日韓比國內對錳酸鋰的了解要深入得多,所以對國內而言,動力鋰電池重要是看磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。這二種電池追捧者甚眾,在國內的形勢也是一直居高不下。最近輿論的走向大多偏向三元鋰電池,認為它會成為市場的主流。我們且拭目以待,并在此共同寄望國內新能源汽車能再上一個臺階。

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