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电池知识

新能源三元锂离子动力电池优点和缺点分别是什么?

来源:宝鄂实业    2019-05-17 23:08    点击量:

三元电池或将迎来爆发式增长

随着新能源汽车补贴额度与电池能量密度挂钩,三元材料在电动大巴上解禁之后,三元体系的呼声越来越高。为此,国内外动力电池企业纷纷调整技术路线,减少磷酸铁锂的投入,抢占三元电池市场份额。资金的大量涌入,让三元锂电池在2017年炙手可热。据专家预测,到2018年三元电池产量占比将会反超铁系,但仍难以满足下游需求。

 

首先是能量密度高。天臣新能源18650圆柱三元动力电池的能量密度目前已经达到240Wh/kg,后续还会进一步提升。而相比之下,目前国内主流的磷酸铁锂电池能量密度也仅达到145Wh/kg。根据科技部《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征询意见稿)》的要求,动力电池的单体比能量至少要在2020年达到300Wh/kg。据国内电池行业专家剖析,300Wh/kg已经是磷酸铁锂电池的天花板,要超过这个数值,希望非常渺茫。因此,鉴于磷酸铁锂的材料特性,业内频传磷酸铁锂电池能量密度提升空间有限,未来或被其他电池体系取代。

 

其次是低温放电性能好。磷酸铁锂电池虽然在高温性能上比三元电池略胜一筹,但在正常温度(25℃-55℃)下,两者的放电性能基本没有差别。天臣新能源18650三元圆柱电池的高低温性能在-20℃到60℃,磷酸铁锂在-20℃时的放电性能仅为三元电池的一半,这对于全球大多数高纬度国家来说,或许会有点局限。

 

然后是循环寿命有保障。以天臣新能源18650电池为例,在充放电循环1000次之后,电池容量仍然可以保持在90%左右,超过国家标准20%。按照全年平均3天一充电来计算,一年大约需要充电120次,循环寿命1000次用完大约需要8年时间,8年后电池容量还可以保持在90%的水平,基本上到换车了电池还能正常有效的充放电。

 

最后是专利优势。三元材料不管在国内还是国外都是当前技术热点,我国镍钴锰三元锂电池专利的申请量在世界上遥遥领先。而磷酸铁锂制备技术的底层专利为美国德州大学所有,迄今为止已经发动过数起成功的侵权诉讼,而另一项核心技术碳包覆则在加拿大人手中,这两个基础性专利很难绕过去。

 

因此,磷酸铁锂虽然有安全优势,技术上也有提升空间,但从能量密度和专利背景上看,已不太可能在中国普遍推广。而三元材料因为能量密度高、循环寿命长、成本低、利于整车轻量化等优点,成为天臣新能源动力电池核心技术路线。随着公司在动力电池材料、结构、工艺、装备、PACK以及BMS全产业链、全方位布局,电池管理技术与自动化生产技术不断成熟与完善,未来天臣新能源18650三元圆柱锂离子动力电池在整体性能上还有更佳的表现。