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动力电池类别层次化,三元材料方形电池市场优势明显

来源:宝鄂实业    2019-03-26 16:06    点击量:
当前,环保和节能成为我国能源供给侧改革的重要目标,在此背景下,汽车行业的电动化成为交通领域发展的重要命题。尤其是近日来伴随着各地蓝天保卫战战略规划的颁布,新能汽车发展目标皆列入各省市的重大战略目标之列,可以预见今后很长时间段内新能源汽车的推广应用仍旧处于高潮期。中汽协数据显示,1-11月,新能源汽车产销分别完成105.4万辆和103万辆,比上年同期分别增长63.6%和68%。,新能源汽车迎史上第一个销售“百万/年”。
 
中国工程院院士、北京理工大学机械与车辆学院孙逢春教授在11月23日新能源汽车国家大数据联盟2018年会上表示,截至2018年9月,新能源汽车国家监测与管理平台接入车辆115万辆,预计2018年底接入200万辆,2020年接入700万辆,2025年接入8000万辆,2030年将达到1.5亿辆(如图1所示)。与此同时,在本次年会上还发布了全球首本依据该百万辆新能源汽车实时监测数据编撰完成的《新能源汽车大数据研究报告(2018)》(以下简称“研究报告”)。《研究报告》大数据结果显示,当前接入新能源汽车国家监测与管理平台的新能源汽车搭载动力电池类别层次化趋势明显,而以三元材料方形电池为主。
 
 
 
关于目前新能源汽车动力电池的搭载应用情况,《研究报告》显示,以目前市场上应用较为广泛的三元材料、磷酸铁锂与锰酸锂为统计对象,纯电动乘用车中搭载三元材料动力电池数量占比高达77%,处于绝对领先优势;搭载磷酸铁锂电池数量占比为22%;而搭载锰酸锂电池的新能源汽车数量占比仅为1%。同时,《研究报告》显示,搭载磷酸铁锂电池的新能源客车主导地位优势显著,占比高达80%;搭载锰酸锂电池的新能源客车占比达14%;搭载其他材料电池的新能源客车占接入量的比列仅为6%。新能源专用车中,搭载三元材料动力电池的车辆数占比为68%,磷酸铁锂为25%,锰酸锂为7%(如图2所示)。
 
上述数据可以看出,不同类别新能源车型动力电池搭载类别层次化趋势明显,乘用车和专用车以三元材料为主,客车则侧重于磷酸铁锂。考虑到乘用车为国内主要的推广车型,目前新能源汽车国家监测与管理平台70%以上的接入车型为乘用车,加之专用车型15%左右的接入量,可以说三元材料电池在目前新能源汽车市场中优势显著。
 
 
 
目前,新能源汽车电池形状类别主要以方形、圆柱形和软包为主,《研究报告》显示,纯电动车乘用车三元材料动力电池中,方形、圆柱形和软包形3中形状的动力电池呈现“三足鼎立”的态势:方形占比46%,圆柱形占比31%,软包23%;而搭载磷酸铁锂和锰酸锂动力电池的新能源乘用车中,方形动力电池数量占比均高达90%以上(磷酸铁锂方形占比93%,锰酸锂方形占比95%),主要以宁德时代、比亚迪、合肥国轩为主。新能源客车中,搭载方形动力电池占比为67%,软包形为19%,圆柱形为14%(。新能源专用车中,三元材料中59%为圆柱形,且以18650电池为主;磷酸铁锂电池64%为圆柱形;锰酸锂电池中方形动力电池占比则高达87%。可以看出,目前方形动力电池已成为新能源汽车推广市场动力搭载的主流,尤其是伴随着宁德时代、比亚迪等核心龙头产业的不断扩产,动力电池国家统一标准呼声的逐步高涨,方形动力电池可以说是大势所趋。  
 
 
作为新能源汽车的“心脏”,动力电池的成本占整个电动汽车的40%以上,可以说是新能源汽车产业链发展的核心一环,动力电池的质量直接决定了我国汽车产业转型升级的质量及新能源汽车的竞争力。根据工信部、发改委和科技部2017年4月发布的《汽车产业中长期发展规划》,到2020年新能源汽车年产销到到200万辆,2025年新能源汽车占产销20%以上。同时,根据工信部整车出厂合格证产量数据测算,到2020年,我国国内动力锂电池总需求约90GWh,到2025 年,动力电池需求量将达到310GWh。
新能源汽车的电池,就相当于人体的心脏,直接影响着汽车的续航能力。一般情况下,电池的能量密度越高,电动汽车的续航里程越长。6月12日,国家新能源补贴新政正式实施,对于高续航车型的补贴进一步提高,这也意味着能量密度高的电池将受到市场的青睐。
 
纵观目前市场上的新能源汽车,采用的动力电池多种多样,但主要类型有两种:磷酸铁锂电池和三元锂电池。其中,三元锂电池正脱颖而出,逐渐成为市场主流,这既得益于国家的新能源政策,也在于其自身的性能优势。那么,这两种电池性能特点如何,不妨通过数据了解一下。
 
致命弱点,磷酸铁锂电池续航能力低
 
在新能源车发展的早期阶段,磷酸铁锂电池颇受汽车厂家的青睐。首先,磷酸铁锂电池在安全性上有先天优势,在所有锂电池中,磷酸铁锂电池的电热峰值可达到350℃至500℃,在热稳定性上很可靠。其次,磷酸铁锂电池的使用寿命长,在正常情况下,循环寿命超过2000次。这样的特点,使得磷酸铁锂电池在商用车领域应用较为广泛。
 
虽然,磷酸铁锂电池优势不少,但它的缺点似乎更加致命。磷酸铁锂电池的能量密度较低,单体能量密度通常在90wh/kg-120wh/kg之间,这直接影响了新能源汽车的续航能力。随着人们对续航能力的要求越来越高,在乘用车领域,磷酸铁锂电池被能量密度更高的三元锂电池所取代,似乎已成定局。
 
三元锂电池是当下新能源乘用车搭载电池的首选,包括特斯拉、宝马等高端品牌都在广泛使用。日前,工信部发布了《新能源汽车推广应用推荐车型目录(2018年第6批)》,目录包含新能源乘用车52款,其中,高达36 款新能源车型搭载三元锂电池,只有5 款新能源车型搭载磷酸铁锂电池。
 
为何三元锂电池如此受追捧?关键原因在于其优越的性能。三元锂电池能量密度高,可以达到200wh/kg,是磷酸铁锂电池的一倍左右,因此,可以为电动汽车提供更长的续航里程和更强劲的动力,实用性高。虽然,三元锂电池在耐高温方面稍显劣势,不过,随着陶瓷隔膜技术的运用,三元锂电池的安全问题已得到改善。
 
 
305公里超长续航,力帆650EV搭载三元锂电池
 
作为自主品牌代表,力帆汽车面向终端市场推出的首款新能源纯电动车650EV,搭载的就是三元高能锂电池。其电池总容量43Kwh,电池能量密度高达144wh/kg,动力输出强劲持久。305公里超长续航,一次充电即可满足日常通勤所需。
 
值得一提的是,力帆650 EV拥有超越同级的NBS能量回收系统,能将汽车产生的动能自动回收至蓄电池,回收效率超越同级2.5倍。每公里能源耗费仅7分钱,十分节能环保。因此,力帆650EV也备受广大消费者的喜爱。
 
未来,新能源汽车的竞争会聚焦于核心技术,尤其是电池方面的技术突破。从目前的国内汽车市场来看,新能源车企更倾向于使用三元锂电池,提高新能源汽车的续航里程成为车企发展的关键。