三元锂、磷酸铁锂和钛酸锂电池的优势都有哪些？

目前，在新能源领域得到广泛应用的锂离子电池主要有三元锂电池、磷酸铁锂电池和钛酸锂电池。

 

　　三元锂电池产业发展较先进的是韩国、日本和中国。由于三元锂电池能力密度高，续航里程相对较长，目前在乘用车领域的应用成绩斐然。但其在安全性、耐高温性、寿命等方面存在不足，2016年工信部曾一度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，又于2017年起正式解禁三元锂电池客车使用，但要满足《电动客车安全技术条件》。

 

　　目前在磷酸铁锂领域掌握较为成熟的量产技术的国家主要有美国、加拿大和中国。相比三元锂电池，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，目前广泛应用于纯电动客车。但其在低温性能、 正极材料振实密度等方面存在不足，在工作效率方面不具备优势。

 

　　另外还有一种当下备受市场关注的电池——钛酸锂电池。目前具备钛酸锂材料并达成动力和产业化应用的企业只有两家，日本东芝和中国银隆。钛酸锂电池是锂电中寿命最长、安全性最高的电池，并且可以实现6分钟快充放、-50℃-60℃耐宽温。论生命周期，普通锂离子电池约为1000-2000次循环，钛酸锂则是3万次循环，是前者的15倍。但是这种材料的电池有一种天然的缺憾：能量密度偏低，制约了其续航里程，可钛酸锂快速充电的特性又很好地弥补了其续航里程不够的短板，目前在商用车市场备受青睐。

 

　　随着生态环境和气候变化形势日益严峻，以优先发展可再生能源为特征的能源革命已成为必然趋势。一个难以忽视的现实是，无论何种技术，目前新能源尚无法完全替代传统化石能源。新能源技术的革新还需要社会、行业和企业去推动，业界应以发展的眼光看待任何一个新出现的技术。每种技术的优势差异必然存在与其相对应的市场，市场才是技术真正的试金石。

 

　　随着钛酸锂产业化进程的推进，成本的整体下降，还有能量密度的提高，钛酸锂在机场摆渡车、城市公交车、城市物流车等市场具备显著优势。

 

　　除了上述三元锂、磷酸铁锂、钛酸锂之外，未来储能技术还将进一步实现多元化，如即将市场化的燃料电池，都将为用户提供更多的选择。

 

　　看起来并不完美的锂离子电池到底价值何在，这取决于我们的眼光，是局限于眼前的表面现象，还是洞察长远的实质意义？

 

　　能源存储技术对于能源革命的意义非凡，正是银隆、特斯拉这些掌握全球领先核心技术的企业在新能源领域上不断突破，为能源革命提供了有力的支撑。锂离子电池是一种高容量长寿命环保电池，具有诸多优点，是目前性能最优的二次电池产品，广泛应用于储能、电动汽车、便携式电子产品等领域。但是，锂离子电池在能量密度、功率密度、寿命、环境适应性、安全和成本方面均有较大的改进空间。电池极片充当着电池充放电的载体作用，是整个锂电池的核心，直接决定电池的电化学性能甚至安全性。因此，极片制作工艺是制造过程中的基础工艺，所以对于此环节所用设备的精度、智能化水平、生产性能的可靠性等要求非常高[1-2]。电池极片是一种颗粒涂层组成的多孔复合材料，涂层均匀的涂敷在金属集流体上，极片主要由四部分组成[3]：(1)活性物质颗粒；(2)导电剂和黏结剂混合组成相(碳胶相)；(3)孔隙，填满电解液；（4）金属集流体。锂离子电池工作时电解液渗入多孔电极的孔隙中，在液-固两相界面上进行电极反应，电极结构主要包括组分、孔隙结构、各组分的分散状态及电极厚度及其均一度、比表面积等参数。极片制造工艺一般流程为：活性物质，粘结剂和导电剂等混合制备成浆料，然后涂敷在铜或铝集流体两面，经干燥后去除溶剂形成干燥极片，极片颗粒涂层经过压实致密化，再裁切或分条。