新能源汽车都用的三元锂离子电池到底是什么
来源:宝鄂实业
2019-03-31 09:59
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近年来,随着人们对于环境的重视和政策的大力支持,新能源汽车成为了各大厂商的新宠,市场热度持续升温。与此同时,消费者对新能源汽车各方面的关注度也在逐渐加深。特别是新能源汽车的续航能力与电池,成了有购买意向的人们最关注的部分。
我们知道,电池是评判一辆新能源汽车好坏的关键点之一。而现在普遍被新能源纯电动汽车所采用的电池,就是三元锂离子电池。那么三元锂离子电池到底是什么呢?
新能源汽车都用的三元锂离子电池到底是什么
三元锂离子电池其全称为“正极材料使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂等三元聚合物的锂离子二次电池”,其能量密度比磷酸铁锂电池更大(能够达到200Wh/kg)、电压也更高,所以同样重量的电池组电池容量更大,车子跑的距离也就更远,速度也能更快。考虑到轿车具有空间有限、电池用量小等特点,选用高比能量与高比功率三元锂离子电池也更为合适。
由于三元正极材料在电池比能量、比功率、大倍率充电、低温性能等方面有优势,三元锂离子电池在循环性能方面也会更好。另外,从适应政策的角度来看,因为未来对能量密度的要求会更高,所以三元锂离子电池的潜力也将得到更大的发挥。再加上目前三元锂离子电池正在不断加强的电池管理技术,它的安全性能自然也是很有保障的。
新能源汽车都用的三元锂离子电池到底是什么
如果你了解新能源汽车行业,那么你可能会知道,三元锂离子电池目前也是很多大牌车企的选择。如常见的北汽新能源、比亚迪、特斯拉、力帆汽车等知名车企,选用的都是这种电池。通过这些品牌的选择,相信大家也能看出三元锂离子电池的出色之处了。
新能源汽车都用的三元锂离子电池到底是什么
而从实际运用上,大家或许可以更直观的感受到三元锂离子电池的效能。以力帆650EV为例,它所搭载的三元高能锂电池,能量密度高达144wh/kg,电池总容量为43.1Kwh,综合工况续航里程可达400公里,等速续航里程可达460公里。并且,在快充模式下,力帆650EV只需充电35分钟,电量即可达到80%;在慢充模式下,也只需充电7.5小时,电量即可达到80%。可以看出,它的充电速度也是非常之快的。再配合力帆650EV搭载的成熟的三电系统配套和高效的电池恒温系统,也就更能保证它在各种复杂气候环境下的续航里程和充电效率了。
通过了解三元锂离子电池在力帆650EV中的实际运用,我们也可以发现三元锂离子电池在电能容量和循环性能方面具备的优势。自然,这也证明了选择这种电池的力帆650EV在质量上的追求和续航方面的出色之处。
新能源汽车能跑多远,取决于电池。动力电池,由正极、负极、隔膜、电解液等主要部件组成,其中正极最为关键。目前,三元正极材料(即镍钴锰或镍钴铝三种材料制成)是锂电池正极的主流材料。
2013年,从事废旧电池回收的荆门格林美转型进军动力电池市场,从废旧电池、线路板等中提取相关金属,制造正极材料。目前,千余亩的基地上,已建起7个生产车间、12条生产线。
生产车间里,一排排管道弯弯曲曲,与储油罐大小的罐子连接。4名员工操作着一旁的一套自动化设备,屏幕上显示着各种专业数据。
荆门格林美技术专家张云河介绍,这条生产线将镍、钴、锰三种材料通过一定比例进行化学配比,在罐子里生成正极材料前驱体,自动化程度高达95%。2018年,三元材料产值超过50亿元,人均产值超过千万元。
在张云河看来,这是冒险“变道超车”的结果。
原来,格林美进入动力电池行业时,主流产品是磷酸铁锂电池。但一番深入调研后,格林美嗅出了不同的味道:电池主流产品将转向三元材料。格林美决定“换道”,转向三元正极材料。“这一决定冒有巨大风险。”许开华坦言,新能源技术日新月异。幸运的是,格林美判断正确。
在投入30多亿元后,格林美“超车”成功,成为全球最大三元动力电池材料生产基地。
目前,格林美三元动力电池材料领域研发人员400余人(含10名外籍专家),还成立了博士后工作站,研发投已超过12亿元。今年1月,荆门格林美的研发中心被认定为国家级企业技术中心。
百亿元新产业已在眼前
持续的高强度研发投入,让荆门格林美的三元动力电池材料质量稳步提升。
检测结果显示,2016年—2018年,该公司生产的三元正极体材料磁性异物(动力电池材料的关键指标),从10ppb(异物比例为亿分之一)降低到5ppb,达到世界最高水平。目前,荆门格林美供货对象全部为国内外知名企业,其中七成以上产品被宁德时代、三星SDI、韩国ECOPRO(世界第二大NCA正极制造商)3家企业买走。
去年12月,韩国ECOPRO公司与格林美签下170亿元采购订单:未来5年采购17万吨三元正极前驱体材料。“今年,三元正极体材料出货量翻番,达到8万吨。”许开华透露,投资16亿元新建的6万吨前驱体生产线去年底顺利投产,荆门格林美的市场优势将进一步凸显。
面对新能源汽车补贴的逐渐退坡,动力电池材料行业面临变局。眼下,格林美正为即将到来的市场变局苦练内功,扩展优势,抢占行业制高点。
三元高镍动力正极材料中,镍的占比高80%,显然,掌控镍资源优势,就意味着掌控供应链的核心。为保障镍的供应,荆门格林美作为第一大股东,联合青山实业、宁德时代,投资7亿美元在印尼设厂,从红土镍矿中炼出制备三元动力电池材料的镍原料。
与此同时,格林美在“退役”电池上大做文章。目前,该公司与全球140余家车企、动力电池等生产企业签订回收协议,在荆门建成废旧动力电池综合利用处置中心,在武汉、无锡等地建成拆解与梯级利用中心,总拆解能力达45万套/年。“回收的电池包,先梯级利用,完全报废的在荆门进行资源再生,打造一个完整的动力电池材料循环产业链。”许开华称,预计到2025年新能源废旧电池回收业务将实现产值约100亿元,再造一个荆门格林美。