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快充電池有哪些發展潛力?

鉅大LARGE  |  點擊量:1122次  |  2018年08月02日  

摘要
近年來,新能源汽車的發展如火如荼,為了推動新能源汽車產業健康發展,并使其在全球競爭中處于優勢地位,我國政府一方面出臺相關政策對國內新能源汽車產業鏈的發展予以扶持,另一方面也在積極鼓勵各類資本進入到這一領域。

近年來,新能源汽車的發展如火如荼,為了推動新能源汽車產業健康發展,并使其在全球競爭中處于優勢地位,我國政府一方面出臺相關政策對國內新能源汽車產業鏈的發展予以扶持,另一方面也在積極鼓勵各類資本進入到這一領域。然而相比于傳統燃油車幾分鐘加滿油,新能源汽車充滿電則需要幾個小時,在充電樁尚未“遍地開花”的前提下,快充技術便成為了影響電動汽車快速普及的重要因素之一,而快充電池也成為動力鋰離子電池的又一發展方向。

那么,“快充技術”會給百姓生活帶來什么影響?國內市場對“快充電池”又有什么需求呢?

首先,可以節約大量的時間成本。以燃油汽車每次加油時間6分鐘為例,如果“快充技術”能讓電動汽車實現6分鐘充滿電,燃油汽車高效、快速、便捷的特性就將在新能源汽車中得到繼承,延續人們的使用習慣。

其次,可以節省開支。以公交車為例。公交站實現“快充”能提高運營效率,不必把大量的資金投入到購置車輛上來保障運力。反觀慢充公交車,夜間需要將車輛交給第三方充電服務公司充電,還要安排專人值班,在車輛和人員方面都增加了很多開支。

隨著市場需求的擴大、技術的發展和工藝的提升,“快充技術”普遍化到來指日可待,但截至目前,快充領域依然有諸多難題待解決。電池是否能滿足用戶對快充的需求,也考驗著各方智慧。

時至今日,仍有不少人對“快充電池”的原理仍然停留在“能夠在最短的時間,盡可能多充電的電池”這個普遍認識上。然而從工藝上來說,就沒這么簡單了。

快充鋰離子電池在結構上與其他電池類似,區別主要在于對正負極材料選用上的不同。在快充鋰離子電池中,嵌入負極的鋰離子移動速度越快,充電的速度也就越快,因此在材料上也就選擇能快速脫出和嵌入鋰離子的正負極材料。

既然如此,是不是只要挑選出適合的材料,就可以制造出快充電池了呢?其實不然。日前,由中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會(簡稱“動力電池應用分會”)與電池中國網聯合舉辦的“智能制造·萬里行——2017’動力電池產業鏈智能化之旅”調研活動調研組一行深入國內三十多家主流動力電池產業鏈企業,就產能、研發、智能制造等問題與相關企業負責人進行討論,也借此機會探究了部分企業的“快充電池”群像。

銀隆新能源主打鈦酸鋰快充電池。電池中國網了解到,銀隆新能源鈦酸鋰快充電池的核心技術是納米化和摻雜的生產工藝,其正極使用三元材料,負極使用鈦酸鋰。與碳負極材料相比,鈦酸鋰負極具有較高的鋰離子擴散系數(2*10-8cm2/s),可高倍率充放電。鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰還高,不易產生鋰晶枝,確保了鋰電池的安全性。因此其優點在于倍率性能好,較為安全,且對于各種極端環境條件適應能力好,循環壽命長。但是,鈦酸鋰電池也存在一些劣勢:成本偏高且短期內不太可能大幅下降,能量密度偏低,在普通環境中低溫優勢不明顯。

針對上述問題,銀隆新能源計劃在2017年下半年推出下一代更高能量密度的快充電池產品,同時其位于浙江的三期工廠已于2017年3月初正式開工,設計產能11GWh。全面達產后銀隆新能源總產能將達到15GWh,或將通過規?;a從一定程度上降低鈦酸鋰電池成本。

沃特瑪推出磷酸鐵鋰快充電池,通過材料體系創新及電芯結構優化來實現高倍率快速充放電性能。該電池正負極采用小粒徑、大比表面積材料,以滿足鋰離子的快速嵌入和脫出,降低電解液黏度以提高鋰離子的遷移速率。磷酸鐵鋰快充電池同樣面臨大量放熱產生的高溫安全問題。對此,沃特瑪相關負責人向調研組表示,沃特瑪已經通過對電芯結構進行優化,減少電芯內部阻抗來降低溫度。此外,對于循環壽命這個業內一直關注的性能指標,沃特瑪快充電池在6C充電倍率下循環1600次后仍然保持80%以上的剩余容量,足以滿足用戶需求?;诓牧铣杀鞠鄬^低,技術成熟及產品性能較為穩定,沃特瑪堅信磷酸鐵鋰快充電池發展潛力巨大。

塔菲爾堅持自己的技術研發路線,并在深圳著重布局快充產品。通過與科研機構的緊密合作,塔菲爾在保持技術前瞻性的同時,結合公司的實際情況,推動快充電池產業化。經過調研我們了解到,目前塔菲爾5C快充電池已經量產,下一步研究對象為10C快充電池。同時,研發部門會針對快充電池產品開發與之相匹配的物流車或低速電動車。

除上述三家企業,調研組還了解到,寧德時代、微宏動力等在磷酸鐵鋰快充或鈦酸鋰快充上也有所布局。

總的來說,不論是“快充電池”本身,還是與之密不可分的“快速充電技術”,兩者的未來都十分光彩照人,對于市場和百姓生活來說也尤為重要。但筆者建議其他電池企業在布局“快充電池”時,還需要從自身技術基礎的成熟性、政策調整對快充的影響、產品與整車企業的匹配度、與同類產品相比的競爭優勢、消費者心理等諸多層面做出綜合判斷。畢竟,想要創造“快充”未來的絢麗,往往需要具備應對未知艱難險阻的魄力與勇氣。

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