鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2018年05月09日
比亞迪為什么堅(jiān)持使用磷酸鐵鋰電池?
磷酸鐵鋰電池是比亞迪完全自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)鋰電池,投入巨大,目前已經(jīng)屬于成熟產(chǎn)品,也在國(guó)內(nèi)獲得了廣泛應(yīng)用;雖然與國(guó)外鋰電池產(chǎn)品相比,磷酸鐵鋰電池的特性還不是很完美,但因?yàn)槠浯嬖?,打破了?guó)外的技術(shù)壟斷,為我們走自己的鋰電池研發(fā)路線創(chuàng)出了道路,所以非常敬佩其精神。另外比亞迪堅(jiān)持使用磷酸鐵鋰電池不會(huì)發(fā)生爆炸。另外我們先來搞清中國(guó)新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素和依托,針對(duì)我們行業(yè)的現(xiàn)實(shí)情況,再來比較一下三元和磷酸鐵鋰的現(xiàn)狀與發(fā)展方向。
對(duì)比三元和磷酸鐵鋰電池的優(yōu)劣勢(shì):
1、如果繼續(xù)發(fā)展三元,我們的動(dòng)力鋰電池將永遠(yuǎn)處于追趕狀態(tài),不僅實(shí)現(xiàn)不了彎道超車,而且將喪失新能源汽車的安全性。
目前,改性錳酸鋰和三元鋰的核心技術(shù),都掌握在日韓企業(yè)手中。尤其是三元鋰,無論是技術(shù)、工藝還是設(shè)備,日韓行業(yè)龍頭都已達(dá)到非常成熟穩(wěn)定階段。如果中國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池的發(fā)展方向定位于發(fā)展三元鋰電,不僅長(zhǎng)期處于追趕日韓企業(yè)狀態(tài),而且因缺乏關(guān)鍵技術(shù)、工藝和設(shè)備,已陷入到了一個(gè)發(fā)展瓶頸。技術(shù)嚴(yán)重受制于日韓企業(yè),規(guī)模也遠(yuǎn)不如日韓企業(yè)巨頭。三星SDI今年一次性將18650-2.2AH的電池銷售價(jià)格降至1美元/只,幾乎將國(guó)內(nèi)同行逼上絕境。
在國(guó)內(nèi)三元?jiǎng)恿﹄姵匦阅芎蛢r(jià)格都無法與日韓巨頭相比的情況下,如果我們?cè)谛履茉雌噭?dòng)力電池上堅(jiān)持三元路線,恐怕我們還在追趕路上,就已經(jīng)被國(guó)際巨頭給扼殺了,更無從談什么彎道超車。最終結(jié)果將跟傳統(tǒng)汽車發(fā)展一樣,高端車和核心技術(shù)依然源自國(guó)際巨頭,即使我們讓出了市場(chǎng)也換不回核心技術(shù)。
磷酸鐵鋰電池則不同。日韓企業(yè)基本沒有涉足,國(guó)際主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來自美國(guó)。雖然兩個(gè)基礎(chǔ)專利有一個(gè)在美國(guó)(A123和Valence是美國(guó)磷酸鐵鋰電池的主要代表),但中國(guó)與美國(guó)的技術(shù)水平相差不大,而且中國(guó)是全球在磷酸鐵鋰領(lǐng)域投入最大、產(chǎn)銷量最多的國(guó)家。
隨著萬向集團(tuán)收購了A123,事實(shí)上中國(guó)企業(yè)已經(jīng)掌握了磷酸鐵鋰電池全球最高端的技術(shù)和工藝。而磷酸鐵鋰電池在安全性和循環(huán)壽命上相對(duì)于三元鋰電的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),正是中國(guó)新能源汽車關(guān)鍵要素所在和發(fā)展所需。只要明確其發(fā)展地位,加大投入固化這一優(yōu)勢(shì),中國(guó)新能源汽車就完全有彎道超車的可能。
2、選擇三元,頂層設(shè)計(jì)缺乏前瞻性,全球鎳、鈷資源緊張,其大量應(yīng)用將導(dǎo)致市場(chǎng)價(jià)格暴漲,尤其中國(guó)這兩種元素的貯量根本無法支撐。
三元鋰電的材料配方,無論是鎳鈷錳酸鋰,還是鎳鈷鋁酸鋰,都離不開兩種貴金屬,即鈷和鎳。這兩種金屬在中國(guó)都很匱乏,在全球儲(chǔ)量也有限。其中,中國(guó)鈷的使用量90%以上都需要進(jìn)口,鎳主要用于不銹鋼生產(chǎn),這兩種貴金屬都有國(guó)際期貨交易,價(jià)格不僅高且波動(dòng)很大。
如果中國(guó)確定以三元鋰電為主要的動(dòng)力電池發(fā)展路線,按照政府規(guī)劃,到2020年,新能源汽車產(chǎn)能達(dá)到200萬輛,新能源汽車保有量達(dá)到500萬輛。按每輛新能源汽車動(dòng)力電池平均帶電量80KWH計(jì)算,500萬輛新能源汽車所需電池就達(dá)4000億WH電池,這還不包括用于更換和備用的電池。這種需求一旦推向市場(chǎng),將很快推動(dòng)鈷、鎳期貨價(jià)格暴漲,從而帶動(dòng)其現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格暴漲,三元鋰電未來的價(jià)格走勢(shì)將直線上升。中國(guó)新能源汽車推廣沒有達(dá)到政策預(yù)期目標(biāo)的一個(gè)很大的原因,就是價(jià)格居高不下。其中,最重要的原因,就是占據(jù)新能源汽車成本近50%的動(dòng)力鋰電池價(jià)格居高不下。三元路線的結(jié)果,就是新能源汽車價(jià)格更高,要求政府的補(bǔ)貼也要更多,永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化推廣。
磷酸鐵鋰電池則剛好相反,不含任何貴金屬,而且生產(chǎn)正極材料的主要原料氧化鐵、碳酸鋰在中國(guó)儲(chǔ)量非常豐富。如果下游新能源汽車市場(chǎng)需求放大,其上游材料在規(guī)模效應(yīng)的推動(dòng)下,成本將直線下降,占據(jù)磷酸鐵鋰電池成本超過30%的正極材料價(jià)格的下降,將促使磷酸鐵鋰電池價(jià)格的迅速下降。
3、整車安全設(shè)計(jì)上,中國(guó)新能源汽車使用三元鋰電作為動(dòng)力電池,會(huì)存在巨大安全隱患。
特斯拉三次著火中,其中一次為金屬片劃破電池引發(fā)的,但因特斯拉整車安全設(shè)計(jì)完善,三次著火并沒有引起人員傷亡。三元材料的脫氧溫度是200℃,放熱能量超過800J/g,三元鋰電無法通過針剌實(shí)驗(yàn),表明了三元電池在內(nèi)部短路的情況下,很容易引發(fā)安全事故。
目前,中國(guó)新能源汽車整車安全設(shè)計(jì),短期內(nèi)根本無法達(dá)到特斯拉的水平,使用三元鋰電作為新能源汽車動(dòng)力電池存在巨大安全隱患。事關(guān)乘客人生安全,這種安全隱患哪怕是十萬分之一的發(fā)生概率,也是不能接受的。磷酸鐵鋰電池在高溫下的穩(wěn)定性,可達(dá)390℃以上,保證了電池內(nèi)在的高安全性,不會(huì)因過充、溫度過高、短路、撞擊而產(chǎn)生爆炸或燃燒,可以輕松通過針剌實(shí)驗(yàn)。這一安全性特點(diǎn),對(duì)中國(guó)還處于幼稚期的新能源汽車產(chǎn)業(yè)來說,是最合適的。
4、從中國(guó)新能源汽車使用對(duì)象的消費(fèi)特點(diǎn)和習(xí)慣來看,三元鋰電并不適合做中國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池。
特斯拉被稱為“富人的玩具”,裝配電池容量設(shè)計(jì)續(xù)航里程為400KM,但大多時(shí)候,實(shí)際運(yùn)行也就200KM左右,屬淺充淺放,因而循環(huán)壽命有所保障。但中國(guó)新能源汽車大多用于公交、政府公務(wù)、專用車和居民乘用車,其使用特點(diǎn)是,每天大多有固定線路和頻次要求,屬深充深放,三元鋰電在DOD95%以上的條件下,容量衰減速度很快,循環(huán)壽命僅為磷酸鐵鋰電池的一半不到。新能源汽車平均使用8年以上,動(dòng)力鋰電池如果處于深充深放的條件下,維持80%以上的容量,三元鋰電使用壽命將不到三年,而磷酸鐵鋰電池基本可以滿足8年的使用要求。
在目前國(guó)家相關(guān)補(bǔ)貼政策的條件下,首次購買新能源汽車有政府相應(yīng)補(bǔ)貼,但二次采購電池并無補(bǔ)貼。三元鋰電池在新能源汽車使用周期內(nèi),需要更換兩次電池,將極大增加使用者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),而不會(huì)為終端使用者所接受。如果三元鋰電要獲得與磷酸鐵鋰一樣的使用壽命,其只能淺充淺放,需增加至少50%以上的電池容量。如此,其能量密度較高的優(yōu)勢(shì)將喪失,體積將比同性能磷酸鐵鋰電池大,電池重量也會(huì)更重,其價(jià)格更是遠(yuǎn)高于磷酸鐵鋰電池。