以小见大，从磷酸铁锂、三元电池看行业现状
来源：宝鄂实业
2019-03-29 11:38
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2016年年底出台的新能源汽车补贴新政明确将补贴额度与电池能量密度挂钩，能量密度越高补贴越多。为此，许多动力锂电池企业纷纷调整技术路线，减少磷酸铁锂的投入，转投三元电池。紧接着，大量资金涌向三元电池产业链，直接造成钴价等原材料价格大幅上涨企业成本明显增加。不难看出，在“转轨”过程中，磷酸铁锂与三元电池的取舍无疑成为许多电池企业的一块“心病”。
日前，由中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会（简称“动力电池应用分会”）与电池中国网联合举办的“智能制造·万里行——2017’动力电池产业链智能化之旅”调研活动调研组一行已深入近二十家动力电池产业链企业，就产能、研发、智能制造等问题与相关企业负责人进行了讨论，也借此机会，在剧烈震荡的锂电行业中，为电池企业接下来的技术路线探寻前行方向。
通过调研走访我们发现现阶段动力电池材料技术路线主要分为：以磷酸铁锂为主，兼顾发展三元电池：代表企业为比亚迪、沃特玛、国轩高科等；以三元电池为主，兼顾发展磷酸铁锂：代表企业为德朗能、比克、亿纬锂能等；磷酸铁锂和三元电池并行发展：代表企业为万向A123、天津力神、山东威能等。
那么在实际生产中，主流企业为何这样抉择呢？
沃特玛：坚持磷酸铁锂不放弃
成立于2002年的沃特玛，是国内最早研发磷酸铁锂动力电池、汽车启动电源、储能系统解决方案的企业之一。几年前，沃特玛也曾专注过三元电池。然而，在政策调整和企业发展的过程中，沃特玛发现：尽管从能量密度来讲三元电池略胜一筹，但对钴材料的掌控权并不在我国。随着我国新能源汽车市场的逐步扩大，动力电池的需求量也将随之增加。如果全国的动力电池都走三元路线，未来势必在原材料方面受制于其他国家，动力电池产业的发展将处于被动局面。为了更有效、迅速地在行业中脱颖而出，与日韩电池企业“一决雌雄”，沃特玛毅然调整路线，大力发展磷酸铁锂。如今，碳酸铁锂电池单体能量已达到145 Wh/kg。
相关负责人告诉调研组，未来，沃特玛仍将坚持磷酸铁锂体系，并计划通过材料和结构的调整，进一步提升磷酸铁锂体系，以用作技术储备。
比亚迪：目标是安全第一
比亚迪是全球第二大和国内最大的动力电池生产商，一直坚持磷酸铁锂电池的技术路线，是全球磷酸铁锂电池技术的领导者。2017年，比亚迪在大巴、专用车方面，依然选择磷酸铁锂电池；而在纯电动方面，可能会是磷酸铁锂和三元同时并存。搭载磷酸铁锂电池的E6目前续航里程为400公里，未来目标是做到500公里以上。
电池中国网通过调研了解到，比亚迪坚定这一路线的主要考量是“安全”。电池存在太多不安全因素，相对三元电池来讲，磷酸铁锂更安全，更适合新能源汽车使用，因为新能源汽车正处在“发展期”，一旦出现安全事故将会对整个行业造成严重打击。未来，比亚迪在发展磷酸铁锂电池的同时，将进行高能量密度三元电池的研发，预计在很长一段时间内，磷酸铁锂电池与三元电池将会长期并存。
“单一侧重点”作战，更加适合像沃特玛和比亚迪这样资金雄厚、技术过硬的标杆企业，绝大多数企业还是坚守着三元电池和磷酸铁锂“两手抓，两手都要硬”的原则，尽可能多地在整体市场中“分一杯羹”。
亿纬锂能：后起之秀两手抓，靠实力说话
惠州的电池企业中，亿纬锂能发迹很快，在电池界迅速蹿红，这跟磷酸铁锂和三元并行的技术路线是密不可分的。
在调研过程中，亿纬锂能表示磷酸铁锂与三元两个体系的电池各有特点，磷酸铁锂安全性好，循环寿命高，在一些公交车和出租车这一类的应用领域会选择磷酸铁锂。三元电池的比能量高、增长速度快。两种材料技术路线各有所长，应该在竞争中各自成长。今后五年，亿纬锂能将对两个体系都进行研发和生产投入，使两者并行。但另一方面，亿纬锂能正在规划建设的三元材料动力锂离子电池生产线，自动化程度非常高。这一举措不难表明亿纬锂能依旧对三元寄予厚望。
比克：三元电池领跑业内
比克是国内最早布局动力电池的厂家之一。早在2004年，就和美国A123联合开发出全球第一款动力电池，即磷酸铁锂26650电池，但由于双方对技术路线的判断不一致，比克优先发展三元材料体系的高能量密度锂离子电池，放弃了铁锂系电池产品。
借此调研机会，比克的相关负责人告诉电池中国网，三元电池在汽车上批量使用接近5年的企业，只有比克一家。比克结合客户终端应用，坚定了信心，判断三元圆柱电池就是下一代汽车动力电池的未来方向。
在面临“磷酸铁锂”和“三元电池”的取舍时，“百家争鸣”是大势所趋，但很难“持之以恒”，“优胜劣汰”才是市场发展的最终导向。但电池行业需要这个过程，市场需要这个环节。动力电池技术还在不断发展和进步。磷酸铁锂电池曾经因为寿命长、安全性好的特点而受到热捧，但随着三元锂电池安全问题不断得到改善、解决，能量密度高的优势得以发挥，越来越多的企业采用三元锂电池。未来如果石墨烯电池、铝空气电池投入使用，动力电池以及电动汽车整车领域都将面临变革。
由此可见，技术路线优缺点各不相同，“利”被无限放大的同时，也伴随着短期内无法割舍的“弊”。另一方面，企业基础、技术水平、乃至政策因素，都对“发展”起着至关重要的作用。电池企业要科学看待能量密度，认清自身实际情况，明确自己的重点技术方向，扬长避短，不要跟风，更不能被片面的观点所误导。
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?就动力电池而言，目前，三元锂电池和磷酸铁锂电池包以及钛酸锂电池在电动车领域都有应用。磷酸铁锂电池，由于安全性能稳定、高温性能好、重量轻等优势，越来越多的活跃在电动客车市场。那么，钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?本文存能电气小编整理了一些资料供大家阅读。
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包的对比：
钛酸锂电池：
钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂，可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外，它还可以用作正极，与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。普通的钛酸锂电池容易发生胀气，导致电芯鼓包，电性能也会大幅下降，极大地降低了钛酸锂电池的理论循环寿命。
钛酸锂电池优点：
1、安全稳定性好
钛酸锂的电势比纯金属锂的电势高，不易产生锂晶枝，放电电压平稳，而且，因此提高了锂电池的安全性能。钛酸锂电池进行测试发现，在针刺、挤压、短路等严苛测试下，不冒烟、不起火、不爆炸，安全性远高于其他锂电池。
2、快充性能优异
与碳负极材料相比，钛酸锂电池具有较高的锂离子扩散系数，可高倍率充放电。在大大缩短充电时间的同时，对循环寿命的影响较小，热稳定性也较强。钛酸锂电池十分钟左右即可充满。
3、循环寿命长
钛酸锂电池完全充放电循环次数可达3万次以上，在作为动力电池使用10年之后，可能还能作为储能电池再用20年。用户在实际使用中不用更换电池，几乎不增加后期成本。
4、耐宽温性能良好
一般电动汽车在零下10℃时充放电就会出现问题，钛酸锂电池耐宽温性能良好，耐用性强，在零下50℃到零上60℃均可正常充放电，无论是在冰封的北国，还是在炎热的南方，车辆都不会因电池“休克”而影响工作，消除了用户的后顾之忧。
综上钛酸锂电池的优势，能大幅节省充电站场地建设和人员配置成本等，更适合在公交领域的推广应用。
钛酸锂电池缺点：
钛酸锂电池负极采用钛酸锂，相比负极用石墨的主流锂电池，市场份额十分小众。
能量密度低，成本高。特别是能量密度低是因为负极材料钛酸锂的原理性能决定，很难有大的突破空间。
至于钛酸锂电池宣称的使用寿命长，更难被认证。电池寿命还受到正极材料、电解液、隔膜、使用温度等综合影响。
磷酸铁锂电池包：
磷酸铁锂电池包是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素，原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。其工作电压适中（3.2V）、单位重量下电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高。
磷酸铁锂电池包优点：
体积小，重量轻，锂电池包的体积是铅酸蓄电池体积的2/3,重量轻，只有铅酸蓄电池的1/3～1/4。
循环寿命长，磷酸铁锂电池包循环寿命有1200～2000次，但传统铅酸电池却只有500～900次。
充放电特性好，锂电池包充放电电能转换效率可大于97%，铅酸蓄电池充放电电能量转换效率约为80%左右。
安全环保，磷酸铁锂材料不含任何重金属与稀有金属，无毒，无论在生产及使用中均无污染，符合欧洲RoHS规定，为绿色环保电池锂电池。在穿刺、挤压、过充、短路等实验中，不爆炸、不起火。
无记忆效应，电池可以随时充放电。
工作温度范围宽广，磷酸铁锂电池包热峰值可达350℃-500℃，而铅酸电池只在200℃左右。
磷酸铁锂电池包缺点：
磷酸铁锂电池存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低；材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差；产品一致性差；知识产权问题。
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?
在纯电动汽车领域，电池多为磷酸铁锂电池包或者三元锂电池，而近来格力欲收购的银隆客车，其核心竞争力则是另辟蹊径的钛酸锂电池。国内汽车厂商应用比较多的还是三元锂电池、磷酸铁锂电池包。钛酸锂电池目前还未规模化。并且钛酸锂电池价格高（生产成本高，湿度控制要求高），每瓦时9元左右，与磷酸铁锂电池、三元锂电池每瓦时2元左右的差距也是很大的。
钛酸锂电池未来市场空间将十分有限。钛酸锂电池做的企业少，将导致产业整体研发投入少，从目前电池企业研发投入及规划投入看，也很少企业会重点发展钛酸锂电池。未来，磷酸铁锂电池包技术进步速度将超过钛酸锂电池。一般来说，电动车最好是用磷酸铁锂电池包，安全第一。
总结：钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包这是两种不同的锂电池，所使用的材料有所不同，特性也不一样，各有优缺点。小编认为磷酸铁锂电池的更好些，都说是聚合物锂电池不爆炸，但前短时间也出现过事故的，反而这个磷酸铁锂的市场周期长些，更稳定性些。
