三元电池安全性的纷争,能否成就磷酸铁锂电池的逆袭?

2018-11-27 14:47:31      来源:电动汽车资源网      编辑:王璞玉      人气:

据不完全统计,2018年中国新能源汽车发生火灾事故30多起。安全事故的频繁发生使整个新能源汽车产业关注自燃背后的技术问题。许多调查都将事故原因指向动力电池。有专

据不完全统计,2018年中国新能源汽车发生火灾事故30多起。安全事故的频繁发生使整个新能源汽车产业关注自燃背后的技术问题。许多调查都将事故原因指向动力电池。

有专家表示,这是业界近期单方面追求能源密度的结果。由于电池正在充电和放电,操作不当或电流过大会导致电池温度过高。如果发生剧烈碰撞,电池内部会发生短路,很容易导致电池自燃。此时,具有低能量密度但安全且令人放心的磷酸铁锂电池再次受到关注。

在中国新能源汽车发展之初,磷酸铁锂电池占据了动力电池的主要技术路线。数据显示,2015年磷酸铁锂电池和三元锂电池的装机容量约为7: 3,2016年这一数据为6: 4,尽管2017年公交补贴下降,但电动公交车的生产和销售下降,但两者基本持平。随着中国对新能源汽车需求的不断增加,能量密度更高的三元锂电池迅速赶上磷酸铁锂电池的市场份额。 2018年后,仅仅半年,三元锂电池就完成了。

由于能量密度,市场对磷酸铁锂电池的需求低迷

在过去两年中,新能源汽车市场的主要增长来自乘用车市场。根据新能源汽车补贴的新政策要求,汽车补贴将与更新里程和能源密度挂钩。补贴政策的方向和乘用电池的高能量密度要求使磷酸铁锂电池市场下降,装机容量缩小。然而,一些不追求高耐久性的子模型将选择性地使用磷酸铁锂电池,例如用于城际通勤的乘用车。

数据显示,今年前三季度,我国电动客车总装机容量为16.06GWh,其中三元锂电池占87%,为13.98GWh;磷酸铁锂电池占12%,即1.92GWh。

四个月前,三元锂仍然占据了动力电池市场的绝对优势。数据显示,7月份中国新能源汽车市场动力电池装机容量为3.34吉瓦,同比增长29.01%。其中,三元锂电池装机容量为2.35Gwh,占70.26%;磷酸铁锂电池的装机容量为0.93Gwh,占27.81%。

电池的能量密度是指由电池的平均单位体积或质量释放的能量的量。它为何如此关注?这有两个原因。:

一,钱;根据今年6月补贴新政的要求,新能源汽车电池系统能量密度补贴门槛为105Wh/Kg,其中105(含)-120Wh/kg补贴0.6倍,120 (含)-140Wh。/kg的模型补贴1次,140(含)-160Wh/kg的模型补贴1.1倍,160Wh/kg及以上的模型补贴1.2倍。

第二是练习场;对于电动车辆,尤其是乘用车,电量决定了车辆更新里程的长度,电池的能量密度直接影响电池组的功率,可以说是更新里程。直接决定因素。

常见的三元锂电池芯为200Wh/kg,电池系统能量密度约为140Wh/kg;而以前的磷酸铁锂电池芯的能量密度约为140-150Wh/kg,电池系统的能量密度约为110-120Wh/kg。正是这种差距使得磷酸铁锂电池的市场需求迅速萎缩,装机容量下降,这也使得磷酸铁锂材料产能过剩,价格下跌。今年年初,磷酸铁锂材料的主流价格为9万至9500元/吨。目前,这个数字约为6万至7万元/吨,较低约30%。

实施新政补贴,磷酸铁锂市场份额和装机容量稳步增长

但是,“三元独,铁锂逐渐弱化”的局面长期以来一直没有得到保持。在今年的7个月和8个月中,磷酸铁锂电池的装机容量逐渐增加,特别是在乘用车领域。据公开数据显示,8月份中国动力电池总产量为6.69GWh,其中三元电池产量为3.78GWh,占总产量的56.51%,磷酸铁锂电池产量为2.83GWh,占总产量的42.35%,两者都占据了绝对科目。状态。从今年前8个月电池市场的发展情况来看,补贴新政策实施后,新能源乘用车和特种车辆中磷酸铁锂电池的比例有所增加。

9月的数据变化更加明显。中国新能源汽车动力电池装机容量高达6.01GWh,同比增长66.32%。其中,三元锂电池占59.8%,即3.59GWh;磷酸铁锂电池占39.2%,即2.35GWh。

一系列变暖迹象使磷酸铁锂重新流行起来。除了技术路线的扩展,能源储存市场的发展也是推动磷酸铁锂增长的重要因素。

在技??术路线方面,越来越多的增程型电动车开始采用磷酸铁锂电池,不仅提高了车辆的安全性,还降低了车辆制造成本,并有助于增加电动车的数量。新能源汽车市场。分享。例如,电池容量为25 Ah,电压为48 V的电池,磷酸铁锂电池和三元锂电池的最低市场价格一般为1020元和1210元。

在能源存储市场,由于一些动力电池企业开始部署储能业务,市场对磷酸铁锂的需求开始扩大。根据国际市场研究机构GTM Research的储能报告,2018年锂离子电池价格的下滑速度已经放缓。中国电网侧储能项目的应用继续增加磷酸铁锂电池的使用。

另一方面,随着技术的不断进步,部分磷酸铁锂电池的能量密度已达到三元NCM523(主流NCM523电池能量密度为160-200Wh/kg)的水平,基本达到最高补贴水平。需求。与三元锂电池相比,磷酸铁锂电池具有稳定性的优点。

最后,补贴急剧下降。磷酸铁锂原料供应和价格低的原因是因为它不需要使用钴等贵金属,这将有助于电池制造商在一定程度上降低成本压力。 。

是否恢复的决定因素是“市场选择”

随着磷酸铁锂升温的迹象越来越明显,该行业也存在争议。辩论的焦点之一是安全问题。在正常情况下,单元格空间中累积的能量越多,瞬间爆发的风险就越大,安全性就越低。因此,具有较低能量密度的磷酸铁锂电池的安全性略高于三元锂电池的安全性。

从技术角度来看,增加磷酸铁锂电池的能量密度的方法主要是提高电池的整体组效率。该组的效率越高,电池中的安全组件越少。

但是,根据政策计划,2020年国内锂离子动力电池的能量密度应达到300Wh/kg,力争达到350Wh/kg。随着镍含量的增加,对电池模块在抗振性,抗冲击性,抗膨胀性,绝缘性和隔热性方面的性能提出了更高的要求。虽然目前磷酸铁锂电池的电能密度可达180Wh/kg,但仅处于试验阶段,产品的稳定性还需要进一步的实验和验证。在列出批次之前还有很长的路要走。

然而,汽车市场的数量庞大且应用场景多种多样。商用车辆,卡车等将使用磷酸铁锂电池,乘用车和轿车将偏向三元锂电池。未来电池市场的发展将取决于多维市场选择,如技术路线和价格机制。(图片来源于网络)


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