鉅大LARGE | 點擊量:361次 | 2023年10月12日
鈦酸鋰受資本熱捧 三大短板是硬傷
八月十八日晚,已經(jīng)停牌近半年的格力電器公布有關(guān)收購珠海銀隆的議案的通告。通告顯示珠海銀隆將成為格力電器的全資子公司。通告甫出,"珠海銀隆"和其核心技術(shù)"鈦酸鋰"瞬間引起行業(yè)熱議。有消息人士稱,董明珠最看重的是制造業(yè),她"以制造為核心"的戰(zhàn)略思路始終未曾變動,而把格力的產(chǎn)業(yè)延伸到新能源是其在新能源、節(jié)能環(huán)保、智能制造領(lǐng)域的布局的完善,一旦收購了銀隆,格力將擁有新能源電池的能力,從而掌握電動汽車的核心技術(shù)。
根據(jù)銀隆新能源官網(wǎng)的介紹,銀隆新能源的核心是新能源產(chǎn)業(yè)。公司2009年產(chǎn)業(yè)化,2010年銀隆收購美國上市公司奧鈦納米的第一大股東。通過收購奧鈦納米還掌握了鈦鋰材料生產(chǎn)技術(shù)。2012年時銀隆收購珠海廣通汽車,掌握整車制造、電池、電機、電控和充電設(shè)備等技術(shù)。
珠海銀隆"殺手锏"是鈦酸鋰技術(shù),這其實是非主流技術(shù),事實上日韓公司,包括國內(nèi)技術(shù)實力比較強勁公司均不采用鈦酸鋰技術(shù),并不是說這些主流的公司不了解有這款材料,只是在綜合評估權(quán)衡后,放棄了鈦酸鋰技術(shù)。作為鋰電池負極材料的鈦酸鋰,可和錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池,此外,它還可以用作正極,和金屬鋰或鋰合金負極組成1.5V的鋰二次電池。
鈦酸鋰優(yōu)缺點都比較明顯。和常見的磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池相比,鈦酸鋰電池的優(yōu)勢在于:循環(huán)壽命長,超過10000次(要配合長壽命正極,如磷酸鐵鋰);工作溫度范圍廣,在低溫環(huán)境中依然能正常工作;快充能力強,70kWh的電池只需10分鐘即可100%充滿。但是鈦酸鋰電池存在三大"短板",嚴重影響了其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。
短板一:高溫脹氣
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鈦酸鋰(LTO)材料在電池中作為負極材料使用,由于其自身特性的原因,材料和電解液之間容易發(fā)生相互用途并在充放循環(huán)反應(yīng)過程中出現(xiàn)氣體析出,因此普通的鈦酸鋰電池容易發(fā)生脹氣,導(dǎo)致電芯鼓包,電性能也會大幅下降,極大地降低了鈦酸鋰電池的理論循環(huán)壽命。測試數(shù)據(jù)表明,普通的鈦酸鋰電池在經(jīng)過1500-2000次左右的循環(huán)就會發(fā)生脹氣的現(xiàn)象,導(dǎo)致無法正常使用,這也是制約鈦酸鋰電池大規(guī)模應(yīng)用的一個最重要原因。
短板二:能量密度低
鈦酸鋰的克容量為160-170mAh/g,是傳統(tǒng)石墨負極材料的一半。此外,其對鋰電位為1.5V,會極大損失能量密度,即使配合高電壓三元正極使用時,鈦酸鋰pack級的能量密度也只能達到40~50Wh/kg,僅僅和鉛酸電池相當,而磷酸鐵鋰電池(以碳材料做負極)的能量密度已經(jīng)超過了100Wh/kg。也就意味著,跟碳負極材料電池相比,相同的體積和重量只能存一半的電,續(xù)航也只有一半。
這種功率型用途是靠犧牲能量密度得來的,以普通的8m米巴士為例,假如跑到150Km的話,要配電量約100kWh,采用磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)只要1噸重的電池;而假如采用鈦酸鋰的話,要2~2.5噸的電池系統(tǒng),假如把這些電池的重量換算成乘客的話,則少拉15~20人。而且由于材料特性所致,鈦酸鋰的能量密度問題很難取得突破。
短板三:價格居高不下
此外,這個材料價格貴是肯定的,畢竟鈦不是什么特別便宜的東西,你再便宜能有錳鐵便宜,再便宜能有石墨便宜?再加上能量密度低,所以算單位能量的價格時,只會更缺乏競爭力。
鋰金屬是非常珍貴的元素,由于鋰電池的充放電是靠鋰離子來回遷移完成的,不同電池體系的鋰電池的每安時消耗的鋰元素是相同的,所以電池體系能量密度越高,鋰元素的利用率越高,而鈦酸鋰電池的能量密度不到磷酸鐵鋰電池的一半,其鋰元素的利用率也不到磷酸鐵鋰電池的一半,這不僅造成了鋰資源的嚴重浪費,也導(dǎo)致鈦酸鋰電池物料成本的居高不下,長期降價潛力很小。珠海銀隆的快充也算是一種成功的運行模式。只不過真的得把單位能量(RMB/WH)的價格這筆賬算清楚。畢竟受市場認可的產(chǎn)品,成本一定得有競爭力,而在這點上鈦酸鋰好像不太樂觀。高溫脹氣痼疾難解,能量密度低,成本又居高不下,鈦酸鋰能得到市場認可嗎?格力向新能源的轉(zhuǎn)型能否成功?恐怕還要時間來驗證。
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