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电动汽车的动力电池技术该如何提升?钛酸锂动力电池优势在哪?

来源:宝鄂实业    2019-04-26 09:32    点击量:

目前锂电池在电动汽车上使用的主要有三元锂电池、磷酸铁锂电池钛酸锂电池等,特斯拉的电动汽车上主要都是采用的三元材料18650锂离子电池。而且因为特斯拉在电芯、pack、电池管理系统等方便都针对电动汽车做了更多的安全设计,让特斯拉电动汽车的起火事故率还不算太高。因此目前在追求更长续航的乘用车领域,三元锂电池正慢慢成为主流。

 

三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料前驱体产品,是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。

 

不过三元锂电池相对于其他类型锂电池来说,能量密度更大,但因为正极材料太活跃,安全性方面也一直让人担心。

 

也是因为安全问题,2016年初,三元锂电池还一度被工信部叫停,暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录,相比于三元电池,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,目前电动客车基本都还是搭载的磷酸铁锂动力电池。

 

但是磷酸铁锂电池也存在低温性能差,正极材料振实密度小等缺陷。另外,虽然安全性相对于三元电池来说比较高,也还是存在起火燃烧的风险,比如发生过燃烧事故的江淮、比亚迪等车型,还有发生起火燃烧事故的安凯、申沃、五洲龙等客车车型,也都是搭载的磷酸铁锂电池。

 

还有钛酸锂电池,一直因为能量密度太低被追求更长续航里程的车企所忽略。直到近期,格力电器董事长董明珠看好珠海银隆的钛酸锂电池技术并高调参与,钛酸锂电池才又慢慢在新能源汽车市场上热了起来。

 

董明珠曾经表示,因为电动汽车对安全性的要求是第一位的,搭载钛酸锂电池的电动汽车还没有发生过起火燃烧事故,所以才会从钛酸锂电池切入新能源汽车领域。

 

另外,从电池寿命来看,三元锂离子电池约为2000次左右的循环,而钛酸锂电池则是3万次循环,是前者的15倍。另外,钛酸锂电池还有低温性能好、支持大倍率充放电等特性。

日本丰田和本田是燃料电池技术发展的领军企业,具有作为完整成熟的技术体系,目前全球其他市场均采用日本的技术路线来发展燃料电池电动汽车。丰田已经实现了最高的功率输出,同时大大降低了燃料电池系统的价格和规模,而本田已经开创了一个更为强大和紧凑的系统,这种系统将使用电动空气涡轮压缩机增强氢和空气的混合,产生更多的电力。专家认为,在2020年后,当世界各国电动汽车补贴将逐步取消,对燃料电池电动汽车的推动有可能会逐步加大。

丰田,燃料电池汽车的引领者

随着基本成本降低和基础设施完善,预计到2025年以后,燃料电池技术的增长将呈指数增长。现代起亚(HyundaiKia)和本田集团(HondaGroup)预计将拥有销量最高的燃料电池汽车,目前两家企业已经在国内的加利福尼亚,通过租赁等方式提供燃料电池电动汽车。全球正在推出20多种燃料电池汽车型号,逐步加大的投资,将不断推动汽车用燃料电池堆商业化进程。

在政府的政策推动下,美国能源部的目标是到2030年,大约有50万辆燃料电池汽车部署在美国的街道上。与此同时,借助东京奥运会的契机,日本政府正在努力推动燃料电池和相关基础设施的发展,到2020年将订购6000辆燃料电池和160个发电站。

因此,氢基础设施的建立和政府支持政策的积极推动,为设备制造商推出燃料电池汽车模型铺平了道路。

在未来十年里,估计将有100亿美元的资金投资于全球燃料电池技术,这项投资将由一批私人投资公司与汽车巨头丰田、戴姆勒和宝马等联合开发氢技术和基础设施。美国加州政府已批准每年2000万美元的氢站部署支出,私营公司已在2017年底投资近2160万美元。本田(Honda)和通用(GM)等原始设备制造商正通过共同开发燃料电池技术和在美国密歇根州建立制造厂,加快向替代技术应用推进的步伐。

这两家公司在合资企业的投资总额为8500万美元。合资公司计划从2020年开始大规模生产,利用双方的综合开发团队和共享的氢燃料电池知识产权,为燃料电池和氢储存系统创造更经济的商业解决方案。这种合作和投资为FCEV创造了一个新的平台,通过租赁选择(现代和本田)以及直接销售和支持(丰田)进入消费者市场。