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磷酸鐵鋰能量密度提升難 三元材料市場化加速
 

  近日,前央視主持人柴靜拍攝的霧霾紀錄片《穹頂之下》一時之間刷爆了朋友圈與微博。而談到霧霾成因,機動車污染難逃責任。因此,在汽車制造業中,發展新能源汽車一直被公認為是能夠實現節能減排的有效途徑之一。

  2月16日,科技部發布了《國家重點研發計劃新能源汽車重點專項實施方案(征求意見稿)》,對于解決新能源汽車的里程問題,提出了電池和電機的具體目標:2020年,建立起完善的電動汽車動力系統科技體系和產業鏈,為2020年實現新能源汽車保有量達到500萬輛提供技術支撐。

  眾所周知,影響當下新能源汽車發展的三大核心技術是電池、電機和電控。目前來看,三者之中,電機與電控的的技術較為成熟,因此,電池作為電動汽車的心臟可謂正在面臨著最大的技術挑戰。

  磷酸鐵鋰技術路線遭遇挑戰

  目前,我國車用動力電池技術路線選擇的是與美國相同的磷酸鐵鋰路線。毫無疑問,磷酸鐵鋰電池有著諸多優勢:穩定性高、價格相對便宜,然而其能量密度(能量密度更大,才能更好地解決里程問題)提升空間卻十分有限。據了解,磷酸鐵鋰電池單體電池的能量密度可達157 Wh/kg,但單體電池成組后能量密度則降為100 Wh/kg。

  而根據國務院頒布的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020 年)》中提及的目標,至2015年動力電池模塊的能量密度達到150Wh/kg(折算成單體電池,其能量密度大約需要達到170-190Wh/kg)。而根據某從事動力電池技術研發的專業人士介紹,實際上磷酸鐵鋰的能量密度只能夠達到130 Wh/kg,故以此來看,磷酸鐵鋰無法完全滿足此要求。

  相比之下,目前正被業內普遍認為將成為未來市場主流的三元材料則表現較佳,三元鋰電池的能量密度比可以達到170 Wh/kg,這意味著同樣重量的電池,三元材料的續航里程可以達到170公里,而磷酸鐵鋰只能夠達到130公里。除此之外,三元的低溫性與一致性較之磷酸鐵鋰都更勝一籌,唯一不足的是只有安全性較之磷酸鐵鋰稍有遜色。

  三元材料鋰電池集眾多優點于一身,那么為何三元材料尚未市場化呢?這位專業人士告訴筆者,其實目前國際主流車使用三元材料已十分普遍,只是國內使用的相對較少,究其原因,主要還是國內的研發起步較晚與早期重視程度的欠缺。“雖然未來三元材料必是趨勢,但是若三元材料價格持續上漲的話,磷酸鐵鋰仍將占據最大優勢。”簡言之,三元、磷酸鐵鋰、錳酸鋰以及一些混合型材料等在較長的一段時間內仍會共存于市場。

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