2016动力电池出货量：磷酸铁锂仍是主力
来源：宝鄂实业
2019-03-29 13:26
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作为核心零部件的动力电池，其发展紧随新能源汽车整体市场趋势，从2015年新能源汽车市场开始大幅上量后，动力电池市场也呈现爆发趋势，资本等的大量涌入带动了电池厂商的产能、出货量的大幅提升。
从动力电池历年出货量看，2015年开始动力电池跟随新能源汽车产销量崛起，从2014年的仅3.7Gwh的出货量跃居至2015年15.7Gwh，同比增长超过3倍。2016年有产量的新能源汽车搭载电池总量达28 Gwh，与去年同期相比增长79%，超过去年全年动力电池出货量近12Gwh。（注释：动力电池出货量为保守统计数据，源于新能源汽车产量与其搭载的电池容量乘积。由于未考虑其他影响因素，电池厂商实际产能会高于此。电池产量计算公式：车型搭载电池容量*车型产量。）
其中，磷酸铁锂电池依旧是市场主力，占比高达73%，搭载量高达20Gwh，而三元材料电池受制此前政策禁用纯电动客车的影响，今年搭载量仅为6.3Gwh，占比22%。其次，包括锰酸锂、钛酸锂、镍氢电池、超级电容等其他材料电池也均有小量搭载，占比仅5%。
分企业看，据统计梳理，2016年配套电池厂商覆盖超过100家。其中，搭载量过100Mwh的电池厂商达30家，超过1Gwh的电池厂商仅4家：宁德时代新能源(CATL)、比亚迪、国轩高科、沃特玛，其中仅比亚迪一家，2016年电池出货量就高达7.4Gwh，占比总量的26%。其次，CATL出货量也高达6.7Gwh，位居第二位，两家累计高达14Gwh，占比总量的50%，产能集中度较高。另外，沃特玛、合肥国轩高科出货量也高达2.5Gwh和1.86Gwh，位居排行前四位。万向、力神、比克三家动力电池出货量相差不大，均在0.7Gwh水平。
细分领域看，新能源乘用车和新能源客车电池搭载量相差近7Gwh。较之新能源客车，乘用车平均单个车型电池搭载量较小，但其产量远高于客车；而新能源客车产量虽落后与乘用车，但其单个车型平均搭载电池量远高于乘用车。综合计算得出，2016年新能源乘用车和客车电池搭载量累计分别达9.0Gwh和15.9 Gwh，占比为32%和57%，而产出相对较少的纯电动专用车累计电池搭载量仅3Gwh，占比11%。
作为新能源汽车领域的重要分支——新能源客车，其搭载的电池类型主要为磷酸铁锂电池，全年累计搭载量达14.8Gwh，占比总出货量的53%。在新能源客车电池搭载量中占比高达93%，而在新能源乘用车领域比较受欢迎的三元锂电在客车领域受制政策压力，出货量被压缩到58.69Mwh，占比新能源客车电池搭载量的仅1%,而锰酸锂和钛酸锂也有少量出货量，累计0.96Gwh，累计占比3%。其中锰酸锂电池在插电式客车领域为主流电池类型，其搭载量达0.6Gwh。
从2016年动力电池在新能源客车领域的出货量排行看，排名靠前的电池厂商配套的新能源客车企多集中在宇通、中通、南京金龙、厦门金龙、厦门金旅、扬州亚星、比亚迪、北汽福田、珠海广通等。除了自产自销的比亚迪外，多数电池厂商不单为一家客车企业提供动力电池，更多的同时为7家以上客车企业同时提供配套电池。
磷酸铁锂电池的全名是磷酸铁锂锂离子电池，这名字太长，简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用，则在名称中加入“动力”两字，即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为“锂铁(LiFe)动力电池”。
意义
截止本人增补此词条(2013年4月24日)，金属交易市场，钴(Co)最贵，并且存储量不多，镍(Ni)、锰(Mn)较便宜，而铁(Fe)最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此，采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。它的另一个特点是对环境无污染。
作为充电电池的要求是：容量高、输出电压高、良好的充放电循环性能、输出电压稳定、能大电流充放电、电化学稳定性能、使用中安全(不会因过充电、过放电及短路等操作不当而引起燃烧或爆炸)、工作温度范围宽、无毒或少毒、对环境无污染。采用LiFePO4作正极的磷酸铁锂电池在这些性能要求上都不错，特别在大放电率放电(5～10C放电)、放电电压平稳上、安全上(不燃烧、不爆炸)、寿命上(循环次数)、对环境无污染上，它是最好的，是目前最好的大电流输出动力电池。
结构与工作原理
LiFePO4电池的内部结构如图1所示。左边是橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极，由铝箔与电池正极连接，中间是聚合物的隔膜，它把正极与负极隔开，但锂离子Li+可以通过而电子e-不能通过，右边是由碳(石墨)组成的电池负极，由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电池的电解质，电池由金属外壳密闭封装。
LiFePO4电池在充电时，正极中的锂离子Li+通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中，负极中的锂离子Li+通过隔膜向正极迁移。锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。
主要性能
LiFePO4电池的标称电压是3.2V、终止充电电压是3.6V、终止放电压是2.0V。由于各个生产厂家采用的正、负极材料、电解质材料的质量及工艺不同，其性能上会有些差异。例如同一种型号(同一种封装的标准电池)，其电池的容量有较大差别(10%～20%)。
磷酸铁锂动力电池主要性能列于表1。为了与其他可充电电池的相比较，也在表中列出其他种类可充电电池性能。这里要说明的是，不同工厂生产的磷酸铁锂动力电池在各项性能参数上会有一些差别;另外，有一些电池性能未列入，如电池内阻、自放电率、充放电温度等。
磷酸铁锂动力电池的容量有较大差别，可以分成三类：小型的零点几到几毫安时、中型的几十毫安时、大型的几百毫安时。不同类型电池的同类参数也有一些差异。这里再介绍一种目前应用较广的小型标准圆柱形封装的磷酸铁锂动力电池的参数。其外廓尺寸：直径为18mm、高650mm(型号为18650)，其参数性能如表2所示。
过放电到零电压试验
采用STL18650(1100mAh)的磷酸铁锂动力电池做过放电到零电压试验。试验条件：用0.5C充电率将1100mAh的STL18650电池充满，然后用1.0C放电率放电到电池电压为0C。再将放到0V的电池分两组：一组存放7天，另一组存放30天;存放到期后再用0.5C充电率充满，然后用1.0C放电。最后比较两种零电压存放期不同的差别。
试验的结果是，零电压存放7天后电池无泄漏，性能良好，容量为100%;存放30天后，无泄漏、性能良好，容量为98%;存放30天后的电池再做3次充放电循环，容量又恢复到100%。
这试验说明该电池 即使出现过放电(甚至到0V)，并存放一定时间，电池也不泄漏、损坏。这是其他种类锂离子电池不具有的特性。
