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于清教。多媒体专栏作家。财经评论员。品牌营销传播专家。 任多家著名企业集团营销传播策略顾问/专家,多家媒体策略顾问/专家组成员。 研究方向:企业战略/品牌营销/公关传播/财经评论/行业分析/总裁决策等。 Mail:qdyqj#yahoo.com.cn(#改@) Msn:qingdaonews808#hotmail.com(拒绝广告)

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新能源车呼唤下一代电池材料 磷酸铁锰锂存六大优势  

2014-08-23 18:53:00|  分类: 锂电达沃斯,中国 |  标签: |举报 |字号 订阅

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新能源车呼唤下一代电池材料 磷酸铁锰锂存六大优势 - 于清教 - 产业智慧。商业思维。

一石激起千层浪。近日,比亚迪董事长王传福在湖南韶山接受中国电池网(微号:mybattery)采访时透露,比亚迪最新研发的磷酸铁锰锂电池可以使电池能量密度由目前的90Wh/Kg提升至150Wh/Kg,已达到了三元材料的密度,锁定为下一代电池技术。

关于动力电池技术路线一直以来行业人士是众说纷纭,但在动力电池没有大规模商业化、市场化前争论价值不大,而现在则不同。据中国汽车工业协会公布的上半年数据显示,上半年中国新能源汽车生产20692辆,销售20477辆,比上年同期分别增长2.3倍和2.2倍,产销量已超过上年全年数量。其中纯电动汽车产销分别完成12185辆和11777辆,插电式混合动力汽车产销分别完成8507辆和8700辆。最新数据显示,7月中国新能源汽车生产5799辆,同比增长10倍。其中,纯电动乘用车生产3728辆,同比增长17倍;插电式混合动力乘用车生产1036辆,去年同期无产量;纯电动商用车同比增长85%,插电式混合动力商用车同比增长447%。

中国采取积极政策措施支持电动汽车发展,将有利于降低电动汽车使用成本,在鼓励消费者购买使用电动汽车、促进电动汽车推广应用方面发挥积极作用。新能源汽车政策近期密集出台,包括新能源汽车补贴、减免购置税、新能源公车采购方案与《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》,加上充电设施的不断完善,新能源汽车产业化步伐明显加快。数据显示,比亚迪秦7月销售1100辆,1-7月累计6457辆;e6电动车206辆,1-7月累计售出1597辆。今年1-7月比亚迪新能源乘用车累计销量达8054辆。而作为新能源车的核心——动力电池产品和技术得到空前关注,王传福对磷酸铁锰锂寄予厚望并展望下一代锂电正极材料自然引发行业内外空前关注,二级市场跟风的“沸腾”则说明了这一点。

作为国内一直专业在磷酸铁锂正极材料耕耘近十年的天津斯特兰能源科技有限公司率先在国内实现了磷酸铁锂的大规模产业化,2013年销售突破千吨。目前产品性能及产能在国际上位居前列,现阶段年产能达到2000吨,并计划扩产以达到年产4000吨的规模。

天津斯特兰副总经理李积刚接受中国电池网采访时,他结合斯特兰的产品产业化经验发表了自己的看法。他认为,磷酸锰铁锂在诸多方面有其独特优势,材料运用是关键。目前生产的磷酸锰铁锂材料存在比表面积大、极片制作加工困难和电压双平台等两个主要问题,但磷酸锰铁锂材料同三元材料混合使用后极大改善和发挥其性能。目前纯的磷酸锰铁锂很难达到三元体积能量密度,但同三元材料混用后可以基本达到。三元材料若用在纯大巴汽车和中度混合动力乘用轿车上存在巨大安全隐患,而混用极大降低安全风险,因此三元材料与磷酸锰铁混用在混合动力汽车上的使用是首选。

而中国科学院成都有机化学研究所博士、成都兴能新材料有限公司技术总监范未峰博士则对中国电池网表示,现有磷酸铁锂做成电池后的能量密度在90Wh/Kg-130Wh/Kg之间,按照材料21%的能量密度提升贡献,即使是纯的磷酸锰锂,最高的能量密度也只能达到150Wh/Kg左右,使用磷酸锰铁锂的电池的能量密度也只能在150Wh/Kg以下。如果用预想中的最好的指标(150Wh/Kg)对比现有磷酸铁锂电池最差的指标(90Wh/Kg),则可以推断最大的提升幅度为67%,但显然这个假设只能是个假设。范未峰认为,任何一种称呼都无所谓,关键是最终铁锰的比例,在目前来说,还没有类似三元材料(532、111、811等)一种明确的共识——铁锰的比例在多大下是最佳的?因为还没有做出稳定的、性能好的磷酸铁锰锂,也许以后真正在使用的磷酸锰铁锂是——即更多种金属的复合磷酸盐。

李积刚分析指出,目前公司的磷酸锰铁锂正极材料有六大优势:首先是高电压。磷酸锰铁锂材料相对于Li+/Li的电极电势为4.1V,而三元材料的3.8V也远高于磷酸铁锂的3.4V,同时磷酸锰铁锂有两个电压平台,高电压平台可以提高电池的电压,低的电压平台可以很好的判断电池的剩余容量,为电池容量管理提供了一个简单的方案。其次是高体积密度。小颗粒的磷酸锰铁锂可以填充到大颗粒三元材料的空隙中,提高正极材料的体密度。同时相比一代磷酸铁锂材料有20%提供。另外是高循环寿命,同三元材料500次循环寿命相比,磷酸锰铁锂的循环寿命为2000次。

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还有,就是高安全性。磷酸锰铁锂保留了磷酸盐正极材料的热稳定性,大大提高动力电池的安全性。另外是低成本,由于磷酸锰铁锂资源价格比较低,规模化生产后可以使正极材料成本下降30%。最后是低温性能优异,纳米化磷酸锰铁锂材料,-20 度放电容量可以达到常温放电容量的80%。

三元材料还是磷酸铁锂抑或磷酸铁锰锂,还是其它材料?显然,随着新能源车市场示范推广的深入,市场存量的增加,动力电池材料路线之争将演变成产品品质、技术之争、新能源商业模式之争等等。

中国电池网总编辑杨阳认为,从目前来看,包括上汽荣威以及比亚迪等新能源生产企业,都有自己的电池供应体系,而北汽则是选择国外的电池生产厂商进行配套,江淮与国轩合作,其余的生产厂商都几乎没有固定的动力电池合作伙伴,整个动力电池市场集中度十分低,这为此时正大举进入的外资企业提供了有利的时机。

我们要警惕的是,中国本土企业如何不在新能源政策红利中坐失良机“让位”日韩、欧美企业,如何加强动力电池之矿产资源、四大材料、电芯及PACK的控制与技术储备、升级,如何做出好材料、电池精品、如何真正让消费者在享受政策红利的过程中对安全、续航里程、充换电等不再焦虑……这才是重中之重!

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