磷酸铁锂电池仍是电动客车安全首选吗？
来源：宝鄂实业
2019-03-29 13:29
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自从4月深圳发生新能源客车自燃事故以来，有关国产动力电池的争论一直存在。当前的电池产品整体状况如何，新能源客车的安全性能否得到保证，围绕这些问题，陈立泉、欧阳明高、肖成伟等国内多位行业专家，近日专门举行座谈。
专家们表示，国产电池产品在一致性、电控等环节与国外还存在差距。与其他技术路线相比，磷酸铁锂电池仍然是最符合当前国产新能源客车安全需求的。
鉴于载客数量大的特殊性，与轿车等小型乘用车相比，安全问题在新能源客车行业的重要性，要优先于续驶里程等性能问题。专家们明确指出，客车是大众公共交通工具，人员装载容量大，一旦出现问题，逃生撤离需要的时间长。因此，动力电池系统管理应该首要考虑安全要素，对电池所用材料质量以及电池成组技术都非常高的要求。
对于深圳公交自燃等同类事故，专家通过对当前主流电池技术路线的分析后认为，磷酸铁锂电池是当前最适合电动客车的技术选择。
从产品技术来看，首先，按功率设计的磷酸铁锂电池也是可以快速充电的。客车行业龙头宇通客车使用宁德时代产品后的数据显示：磷酸铁锂电池使用80%后进行快充，可以安全达到4000至5000次；70%后，也可以保证7000—8000次；其次，在现阶段，磷酸铁锂的量产成熟度要比三元材料、多元复合材料更高的；从材料层面讲，磷酸铁锂比三元材料、多元复合材料具有更高的安全性。当然，三元材料、多元复合材料在能量密度方面比磷酸铁锂有优势。
专家认为，从产业角度说，磷酸铁锂路线成为大多数企业的首选，在于满足了以下因素：
第一，动力电池安全特性，选用磷酸铁锂安全性能良好，未发生过起火、冒烟等安全问题；
第二，从使用寿命角度，可达到与车辆运营生命周期相当的长寿命；
第三，在能量密度方面，开发标准化、模块化、集成化的电池系统，在保证安全的前提下，可降低系统重量，提高电池系统的能量密度；
第四，在充电速度方面，可兼顾速度、效率和安全；
第五，环境适应性，系统温度适应性宽，可适应高寒高热地区，防护等级高（IP67）,可在高海拔地区正常运行。
当前，动力电池最普遍的是锂离子电池，锂离子电池与铅酸、镍氢等电池相比，具有电池电压高、比容量高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应等优点。主流的锂离子电池主要按照正极材料来分类，有钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、镍酸锂、三元（镍钴锰混合）、磷酸锰铁锂电池。其正极材料一般是锰酸锂（东芝）或三元（CATL宁德时代）。
从2014年开始，我国新能源汽车销量增长进入快车道，动力电池市场供不应求，但国产电池与国外产品依然存在较大差距。表现在生产企业虽多，但真正具备整车匹配能力的并不多。在集成能力、生产一致性和安全性上，国产电池和跨国企业相比确实还有很大差距。
统计数据显示，目前国内涉及动力蓄电池配套生产企业有177家，但实际上，能进入整车供应链的企业却仅有比亚迪、天津力神、深圳比克、合肥国轩高科以及万向集团旗下万向亿能等不足10家。
专家们表示，为了使动力与储能技术的发展满足新能源汽车、新能源和智能电网的应用和市场需求，应当重点发展安全可靠的高比能锂离子电池，重点研究开发关键电池材料，包括正负极材料、电解液材料等，同时结合核心部件及电池系统的设计、优化和集成，坚持自主创新，突破关键技术，促进我国下一代动力与储能电池的开发和应用推广。
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。
