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动力电池:路线有多条,谁是第一条?

  次浏览  中国质量报/作者:胡立彪  2020/06/28

      中国汽车动力电池产业创新联盟日前发布的新能源汽车电池产销量数据显示,5月我国动力电池产量5.2GWh,其中三元电池产量3.1GWh,占总产量59.1%,同比下降52.4%,环比增长7.2%;磷酸铁锂电池产量2.1GWh,占总产量40.5%,同比下降9.6%,环比增长13.8%。
       综合1-5月的总产量数据看,三元电池产量累计11.6GWh,占总产量64.0%,同比累计下降49.1%;磷酸铁锂电池产量累计6.5GWh,占总产量35.7%,同比累计下降46.8%。
       这堆数据提示了一个鲜明的变化:磷酸铁锂电池虽然整体产量占比不如三元电池高,但追赶的势头强劲。这一变化或许跟比亚迪在3月份推出刀片电池(正极材料基于磷酸铁锂)有关。
       在发布会上,比亚迪进行了非常“吸引眼球”也颇具“说服力”的针刺测试。针刺测试是检测动力电池在内短路情况下安全表现的主要手段,通过针刺测试,人们直观地看到,三元锂电池在钢针刺入后迅速冒烟、爆燃,磷酸铁锂块状电池在针刺后虽没爆燃,但是冒出浓烟,电池表面温度超过200℃,而比亚迪刀片电池在被针刺后不起火、不冒烟,电池表面温度仅30℃至60℃。
        有媒体以“不‘温’不‘火’”4个字评价比亚迪刀片电池在针刺测试中的表现。但这种优异表现,却很可能让磷酸铁锂电池在行业市场不断升“温”,逐渐走“火”。5月磷酸铁锂电池产量占比大幅度提升,或许就是一个开始。
       众所周知,动力电池市场一直存在能量密度、续航里程、安全性等路线选择问题。基于路线选择,在材料技术上也分出三元锂派、磷酸铁锂派及以石墨烯为代表的新材料派。由于石墨烯等新材料目前尚未实现大规模商业化应用,还不具有市场竞争力,因而目前动力电池派系之争主要在三元锂和磷酸铁锂之间展开。
       三元锂电池的招牌优势是能量密度高,这也比较能够吸引“里程焦虑”感强的消费者。而且,三元锂电池在低温状态下的表现也优于磷酸铁锂电池。这些特性具有很强的市场号召力,并已经转化为市场销量,前文的电池销量数据就说明了问题。不过,三元锂电池也有短板,其中成本高的短板尤为明显。除了所用原材料本身价格就比磷酸铁锂电池高之外,三元锂电池的充放电次数相对较少,这会相应缩短其生命周期,推高整体使用成本。
       磷酸铁锂电池在能量密度方面与三元锂电池相比有一定差距,但它能够凭安全性高的特性满足那些“安全焦虑”感强的消费者。而三元锂电池在寿命、成本等方面的短板恰恰是磷酸铁锂电池的强项。同时,磷酸铁锂电池在快充和耐高温方面都优于三元锂电池。现在,比亚迪又通过技术升级,推出性能更加优异的磷酸铁锂刀片电池,不仅大幅度提高了电池安全性,还在能量密度、快充等方面进行了优化,许多曾经不占优势的指标也达到了与三元锂电池接近的程度。据此,有业内人士称,刀片电池具备的高安全、长续航、长寿命等特点,将把动力电池的发展路线重新拉回到以安全为本的道路上。
       当下还有一个对磷酸铁锂电池有利的政策环境。从2012年起,中国政府对电池能量密度提出明确指标后,三元锂电池越来越受到汽车厂家的青睐,大量三元锂电池开始装备到新能源汽车上。而且,国家补贴政策直接与汽车售价挂钩,这也鼓励新能源汽车厂家把精力投入到价格更高的三元锂电池上。不过,随着2019年国家补贴政策开始大幅度退坡,动力电池行业白名单也不复存在,车企的路线选择再一次发生变化,纷纷向成本更低的磷酸铁锂电池回归。
       当然,所谓“回归”,并非说今后市场上所有车企的电池技术都要往磷酸铁锂的路上挤,而只是说磷酸铁锂这条路比以往更宽了,走的人也更多了。正如比亚迪董事长王传福所言,过去一个时期市场形成一种对能量密度“不切实际的追求”风向,带偏了动力电池行业的发展路线,而比亚迪研发刀片电池,只是在技术“纠偏”。
       回归也好,纠偏也罢,动力电池技术多种路线的存在及互相竞争,恰恰从一个角度反映出,目前尚未有能够解决一切新能源汽车技术发展痛点的技术出现。分析人士指出,发展新能源汽车早已上升到我国国家战略层面,电池技术的突破更是我国新能源汽车产业技术突破的关键。以目前的产业格局看,动力电池路线有多条,还没有谁成为第一条。但可以肯定的是,技术发展的目的是让电动汽车变得充电更快、安全性更可靠、跑得更远,谁能够在这些方面做得好,谁就可以在行业发展的路上走得更远。
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