有关三元电池安全性的争论会导致磷酸铁锂离子电池的反击吗?
据不完全统计,2018年我国有30多辆新能源汽车起火。频繁的安全事故使得整个新能源汽车事业开始关注自燃背后的技术问题,很多质疑将事故的原因指向了动力锂电池。
对此有专家表示,这是最近行业单方面追求能量密度的成果。当电池充放电时,操作不当或电流过大会导致电池温度过高。严重碰撞时,电池内部会出现短路,容易导致电池自燃。在这一点上,低能量密度但安全可靠的磷酸铁锂离子电池再次受到关注。
在我国新能源汽车发展初期,磷酸铁锂离子电池占据了动力锂电池的重要技术道路。数据显示,2015年磷酸铁锂离子电池和三元锂离子电池占总装机量的7:3左右,2016年改为6:4。尽管2017年乘用车补贴下降,电动公交车产销量下降,但两者仍基本持平。但随着国内新能源汽车对续航里程需求的逐步新增,能量密度更高的三元锂离子电池迅速超过了磷酸铁锂离子电池的市场份额。进入2018年后,三元锂离子电池仅用半年时间就超过了磷酸铁锂离子电池。
受能量密度限制,磷酸铁锂离子电池市场需求较低
近两年来,新能源汽车市场的重要增量来自乘用车市场。根据新能源汽车补贴的新要求,汽车补贴将与持续距离和能源密度挂钩。补贴政策的引导和乘用车安装电池对能量密度的高要求,使磷酸铁锂离子电池的市场份额下降,安装电池数量减少。但一些不追求高电池寿命的细分市场仍然选择性地使用磷酸铁锂离子电池,比如用于城际通勤的客车。
数据显示,今年前三季度,我国乘用车总装机量为16.06亿千瓦时,其中三元锂离子电池占87%,13.98亿千瓦时。磷酸铁锂离子电池占12%,即1.92GWh。
四个月前,三元锂仍然主导着动力锂电池市场。数据显示,七月份我国新能源汽车商店的动力锂电池装机量为3.34亿千瓦时,同比上升29.01%。三元锂离子电池装机容量2.35Gwh,占70.26%。磷酸铁锂离子电池的装机容量为0.93Gwh,占27.81%。
电池的能量密度是电池单位体积或质量释放的能量量。为何它如此重要?重要有两个原因:
一个是钱;根据新的补贴政策的要求,今年六月补贴能量密度阈值的新能源汽车的电池系统是105wh/公斤,在此期间的补贴是105年的0.6倍(包括)-120wh/公斤,1*120(包括)-140wh/公斤,140年的1.1倍(包括)-160wh/公斤,160wh/公斤和1.2倍以上。
二是继续前进;关于电动汽车,尤其是乘用车,功率的大小决定了汽车持续行驶的长度,电池的能量密度直接影响电池组,可以说是持续行驶的直接决定因素。
普通三元锂离子电池电池为200Wh/kg,电池系统能量密度约为140Wh/kg。此前,磷酸铁锂离子电池的能量密度约为140-150wh/kg,电池系统的能量密度约为110-120wh/kg。正是这种缺口导致磷酸铁锂离子电池的市场需求迅速下降,设备数量减少,也导致磷酸铁锂的材料产量严重过剩,价格持续下跌。今年年初,磷酸铁锂材料的主流价格为9-9.5万元/吨,现在为6-7万元/吨,下降约30%。