详解钛酸锂电池技术状态和历史现状
来源:宝鄂实业
2019-08-25 13:43
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1、钛酸锂电池技术特点:
钛酸锂电池的优、缺点都十分明显。与常见的磷酸铁锂电池、三元锂电池相比,钛酸锂电池的在低温(-30摄氏度)环境下放电效率衰减小、快充效能强(50-80度电电池,8-15分钟几乎可以充满)、循环寿命可超过3万次。其缺点则体现在制造成本高(钛金属)、能量密度弱(40-50公斤/千瓦)以及电池单体容易胀气(形体不稳定)。实际上,搭载钛酸锂电池的车辆,是靠快速充电优势弥补电池密度小而带来电池电量不足的短板。
2、钛酸锂电池历史现状:
1990年代晚期,钛酸锂电池技术最先发明并应用国家为美国和日本。原本用于工业和军事储能以及电网传输的钛酸锂电池技术,并不用于车辆动力源。在1990-2000年代,美国通用、日本丰田、三菱等车厂在车辆新能源技术的市场应用目标,定位于燃料电池、锂电池以及小型内燃机多燃料化等技术路线。
2016年10月,董明珠收购银隆后,宣称第三代钛酸锂电池成本下降40%,能量密度提高60%,充电周期缩短至6分钟。
那么,董明珠的钛酸锂快充技术可持续发展吗?
宋楠:董明珠的钛酸锂快充技术可持续发展吗?
在2017年公布的新能源汽车补贴方案中强调,超级电容和快充类商用车补贴方案与使用磷酸铁类电池商用车标准不同。这一条文被众多媒体解读为,钛酸锂电池和快充技术应用推广的春天即将到来。
实际上,从2013年至2016年,搭载钛酸锂动力电池的商用车销量确有增幅。但还不能与搭载磷酸铁锂电池商用车销量增幅相比。2017年,国家对磷酸铁电池商用车补贴额度降低,确实对磷酸铁商用车市场发展起到一定抑制作用。
可是,这一状况远不能乐观的认为钛酸锂电池发展前途光明。
目前,银隆的钛酸锂电池必须要与独家的快充技术相匹配,才能发挥出整体优势。无论电池架构、快充设施建设,都无法兼容不同车厂生产、高度标准化的磷酸铁锂电池商用车。
在磷酸铁锂电池动力解决方案大规模普及的中国、美国以及欧洲商用车市场,比亚迪制造的K9系列电动大巴所执行的标准几乎处于全球都在适用的上游标准状态。
在规模效应下,比亚迪K系列电动在推出不同技术状态和售价车型同时,建设周期短、技术要求低的充电设施更被众多国内城市公交公司青睐。甚至不同品牌的搭载磷酸铁锂电池商用车,可以共享国家电网建设的“国标”充电桩,这也降低了使用者外一选择了“错误或不符合实际需求”的磷酸铁锂商用车,快速更改车型而来带的运营风险。甚至,经过软件升级和部分硬件改造的充电场站,具备兼容即将从新启用的搭载三元锂电池商用车。
在商用车领域,钛酸锂电池和快速充电组合使用优势显著。不能兼容更大存量的磷酸铁商用车和再次发展三元锂商用车,是其最大弊端。
随着2020年补贴完全退坡节奏的接近,各家商用厂绞尽脑汁应对的是,没有补贴的高昂生产成本是否能够被3年内(2017-2020)市场增量所稀释。虽然说全国10万余台传统动力公交市场保有量巨大,但是在3年内是否全部城市有决心替换成新能源动力,或有选择替换,都要依据所在区域实际运营需求和财政状态决定。
因此,不少新能源车厂将发展方向调整至燃料电池以及出口市场。
1、北汽福田燃料电池技术、整车和全产业链解决方案:
宋楠:董明珠的钛酸锂快充技术可持续发展吗?
作为国内首家组建燃料电池大巴商用运营车队的北汽福田,已经与北京公交集团签署350台燃料电池大巴销售协议并成为行业标准的制定参与者。在接下来的2年,北汽福田力求在水资源丰富、水电波谷阶段盈余的山东、江苏、广东等沿海地区,建设制造、存储、运输、加注、服务氢燃料全产业链服务体系。至2019年,沿海地区氢燃料成本达到0.09元/度电。至2020年,北汽福田系燃料电池技术、整车和服务保障体系全产业链完整覆盖中国沿海地区。
备注1:2017年,对燃料电池商用车的补贴标准并未退坡。
备注2:虽然宇通的燃料电池大巴已经推出,但是进行完全商业运营状态遥遥无期。
2、比亚迪磷酸铁和三元锂长续航方案:
宋楠:董明珠的钛酸锂快充技术可持续发展吗?
比亚迪在民用新能源市场发力的同时,依旧保持全球新能源交付数量第一的状态。作为拥有完整的磷酸铁和三元锂动力电池研发和生产全产业链的唯一中国车厂,比亚迪的策略十分清晰:利用民用市场磷酸铁锂、三元锂电池装车量增速,降低动力电池成本。在保证磷酸铁动力电池商用市场、特种市场、民用市场供应同时,或择机向第三方车厂出售(含电池和电控系统解决方案)。力求在2020年补贴完全退坡后,依旧拥有动力电池成本和市场占有量的绝对优势。
3、北汽新能源“换电式”技术成熟推广:
宋楠:董明珠的钛酸锂快充技术可持续发展吗?
北汽新能源的换电式技术,已经在北京以及部分城市成建制的推广并应用。“三分钟”换电后,使得EU220以及EU300电动出租车“满血复活”。搭载换电技术的电动出租车,前期市场应用或被“大规模复制”到中国其他城市,而这种“换电式”技术更可延伸至商用车市场。