鈦酸鋰電池能否借此登陸乘用車市場？

時間：2019-05-21作者：深圳市鵬翔運達(dá)機械科技有限公司瀏覽：155

4月21日晚，上海某小區(qū)車庫一輛特斯拉Model S自燃并波及臨近車輛；4月22日，一輛蔚來ES8也出現(xiàn)起火現(xiàn)象……多起電動車自燃事件把電動車又推向了風(fēng)口浪尖。甚至有網(wǎng)友爆料稱，電動汽車申請車位都會遭物業(yè)的“不公平”對待。

截止目前，特斯拉等企業(yè)并未就電動車自燃的原因做出官方解釋。億歐汽車就此問題與國創(chuàng)成聯(lián)合創(chuàng)始人、**商務(wù)官李海波進(jìn)行了交談。在他看來，特斯拉在三電系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，但旗下產(chǎn)品還是不止一次出現(xiàn)自燃的事件，這與其電池技術(shù)路線本身有關(guān)。

特斯拉使用的三元鋰電池負(fù)極材料為碳系材料，在李海波看來，碳負(fù)極電池本身就是一種本質(zhì)不夠安全的電池。清華大學(xué)歐陽明高院士去年發(fā)表論文指出：動力電池充電態(tài)的正極會釋放氧氣，只產(chǎn)生較少熱量，即電池不會被內(nèi)部短路的熱量產(chǎn)生點燃；但有負(fù)極存在時，強還原性的負(fù)極（碳系材料）會消耗正極產(chǎn)生的氧氣，并產(chǎn)生大量熱，較終導(dǎo)致整個電池出現(xiàn)熱失控。

通俗來講，碳系材料本身是易燃物，再加上碳系材料嵌鋰會形成化合物L(fēng)iC6，其性質(zhì)接近于鋰單質(zhì)，在空氣中就可以直接自燃。所以，鋰電池的安全性短板是因為存在碳系負(fù)極材料，是材料本身的安全隱患。

因此，國創(chuàng)成選擇進(jìn)入一個新的動力電池領(lǐng)域：鈦酸鋰電池。

鈦酸鋰電池：高安全性與低能量密度并存

如今，三元鋰、磷酸鐵鋰電池已經(jīng)占據(jù)了我國動力電池產(chǎn)業(yè)90％以上的市場。作為一家新晉的動力電池制造商，國創(chuàng)成并未進(jìn)入當(dāng)下的主流市場，而是選擇專注于鈦酸鋰電池。當(dāng)然，這也是因為鈦酸鋰電池自身有著一定的優(yōu)勢。

首先，與三元鋰或磷酸鐵鋰電池只能靠外部管控系統(tǒng)保證安全相比，鈦酸鋰電池是材料層級的安全。李海波對億歐汽車談到，由于采用尖晶石結(jié)構(gòu)鈦酸鋰，該結(jié)構(gòu)的材料在脫嵌鋰過程中幾乎沒有體積變化，且嵌鋰電位相對較高，所以即使后期在低溫、高倍率充電等惡劣使用環(huán)境下，鈦酸鋰電池也不會達(dá)到金屬鋰的析出電位，降低了形成鋰枝晶的概率和短路風(fēng)險。

此外，即使內(nèi)部出現(xiàn)短路情況，鈦酸鋰電池的溫度較高只能升至60℃，達(dá)不到電池燃燒的溫度水平。鈦酸鋰的主體構(gòu)成是氧化鈦，本身不會燃燒的。據(jù)李海波介紹，嵌鋰后的石墨負(fù)極燃燒放熱量是鈦酸鋰負(fù)極的10倍左右。“就算鈦酸鋰電池發(fā)生燃燒，也是緩慢燃燒，不會爆炸?！彼a充道。

除了安全性高之外，李海波表示，鈦酸鋰電池還具備其他三大優(yōu)點：**、使用壽命長，高倍率充放電次數(shù)能達(dá)到其他類型電池的10倍甚至20倍以上；*二，溫域?qū)?，可以在低溫或高溫條件下正常的工作；*三，可以實現(xiàn)高倍率充放電，鈦酸鋰電池可在10分鐘，甚至5分鐘內(nèi)充滿，耗時遠(yuǎn)**三元鋰電池的1小時。

既然優(yōu)點這么多，為何我國主流汽車產(chǎn)品并未采用鈦酸鋰電池？因為相較于對手，此類電池的能量密度過低了。國創(chuàng)成目前可量產(chǎn)的鈦酸鋰電池能量密度為100Wh／kg，約為磷酸鐵鋰電池的70％～80％，只有三元鋰電池的50％～60％。以特斯拉Model S為例，該車?yán)m(xù)航里程**過500公里，但若換成鈦酸鋰電池也許只能跑300公里。此外，鈦酸鋰電池的成本也較三元鋰電池較高。因此，以能量密度和續(xù)航里程作為主要考量依據(jù)的乘用車制造商放棄了這一電池品類。

鈦酸鋰電池的市場何在？

雖然國創(chuàng)成于2016年11月才注冊成立，生產(chǎn)的電池在2018年底才正式投產(chǎn)，但據(jù)李海波介紹，該公司的團隊成員從事鈦酸鋰電池的研發(fā)與生產(chǎn)已有10年以上的歷史了。只專注于這一種電池的研發(fā)，就是因為他們看到了一個不小的市場機會。

“從目前的客戶反饋來看是非常積極的，”李海波表示。目前，國創(chuàng)成已與一些軌道交通公司達(dá)成了批量采購協(xié)議，并拿下了部分新能源礦車領(lǐng)域的訂單，還在物流等領(lǐng)域擁有客戶。

這些客戶的共同點在于，把安全性作為**訴求和基礎(chǔ)門檻，同時需要充分考量經(jīng)濟性和電池的使用壽命。據(jù)李海波介紹，鈦酸鋰電池的電芯能夠達(dá)到5萬次高倍率的循環(huán)充電放壽命，遠(yuǎn)**整車使用壽命。作為對比，磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池的高倍率充放電壽命一般只有幾百次，即使是低倍率充放電也只能實現(xiàn)數(shù)千次的循環(huán)。由于國創(chuàng)成客戶的車輛尺寸較大，有較大的空間裝載電池，所以對于能量密度的要求則相對較低。

此外，李海波表示，12噸以上的插電式混合動力貨車也已在今年進(jìn)入國家對新能源汽車政策補貼的名單，這正在刺激國創(chuàng)成向這一領(lǐng)域發(fā)展。同時，他還表示，該公司正在與部分客車制造商和重型機械制造商進(jìn)行積極溝通。客車制造商被鈦酸鋰電池在高倍率充放電和**命方面的優(yōu)勢所吸引，而重型機械企業(yè)則看中此類電池高倍率充放電和寬溫域的特點。此外，國創(chuàng)成在儲能市場也有積極推進(jìn)，鈦酸鋰電池由于它的高倍率性能，在儲能調(diào)頻里有非常大的發(fā)揮空間。

據(jù)李海波透露，長遠(yuǎn)來看，國創(chuàng)成也有入局乘用車市場的規(guī)劃。隨著多起自燃事件的爆發(fā)，乘用車未來是否還會堅持以能量密度和長續(xù)航為**考量因素還是未知數(shù)；在增程式電動車市場，鈦酸鋰電池的特性可以解決安全性與里程焦慮兩方面問題；此外，預(yù)計未來2－3內(nèi)，48V啟停系統(tǒng)將成為乘用車的標(biāo)配，鈦酸鋰也是啟停電池的較佳選擇之一。

李海波表示，就當(dāng)下而言，國創(chuàng)成較緊急的事務(wù)是旗下工廠的產(chǎn)能擴充，該公司現(xiàn)有的產(chǎn)能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足既有訂單需求?！拔覀兎浅？春免佀徜囯姵剡@個市場?！彼a充道。


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