谁是锂电池的未来?

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     毫无疑问,在即将到来的电动车革命中,锂电池将是真正的主角,是未来十年甚至二十年的不可动摇的路线。而且,一旦锂动力电池经过十多年的发展,全产业链上下形成稳定、完整、成熟的配套后(产业配套是巨大护城河,整个产业链成熟起来,投资可能需要数万亿,这是任何其他新的技术路线难以逾越的障碍),锂动力电池的技术路线就更加难以动摇。

      所以,锂电池是这场擂台赛中毫无疑问的冠军。

      但是锂电池技术路线内部还有多种技术路线,大致有钴酸锂、钛酸锂、锰酸锂、铁酸锂、三元电池等等,朋友们或许更关注这些技术路线哪一种更具有优势。接下来进行一系列的深入探讨。

      初选

      先说钴酸锂:循环性能太差,且大量使用了极其稀有的金属钴,缺点太过明显,其宿命唯有淘汰。再说钛酸锂:高充电倍率,寿命长;但也有一个鲜明的缺点——能量密度太低,导致成本过高。其特性类似于超级电容,这个致命缺点也阻碍其成为动力电池主流路线,故而也无法在初选中脱颖而出。第三说下锰酸锂:成本低,充电倍率高;但是高温性能差、循环性不佳。故而很少直接选用锰酸锂作为动力电池,而是同时添加其他材料形成改性电池,例如镍、钴成为镍钴锰电池,从而实现各项性能的均衡。但是经过这些改进之后,已经不再是简单的锰酸锂电池了,而是成为了三元电池类型中的一种。

      这样的论述结果表明:锰酸锂也要被淘汰。

     在锂电池众多的技术路线中,磷酸铁锂vs三元电池两种技术路线的对决最为胶着。

     磷酸铁锂安全性高,寿命长,但是能量密度低,低温性能差,一致性差;

     三元电池能量密度高,一致性好,低温性能好,成本较低,但是安全性能差,循环寿命不如铁锂电池。

     当前,磷酸铁锂最成熟的产业链在中国,我们对相关领域掌握的核心技术也较多;而三元电池则以日韩为代表,且更成熟一些。所以这两种技术路线的对决更有一种中国vs日韩的意味。

      过去的一年中,我仍然每天孜孜不倦的思考这个问题,大量阅读相关领域的文章,阅读众多对相关领域技术专家的访谈,思考两种动力锂电池技术路线的优劣。

     终于在今天我自认为有了一个较为清晰的认识,下决心完成这篇拖了一年多的稿子,好了,废话不多说,决赛打擂正式开始!

      决赛

      评价动力电池性能大致有以下7个维度:

      1、安全性

      2、能量密度

      3、循环寿命

      4、成本

      5、充电倍率

      6、电池单体一致性

      7、低温性能

      作为一种合格的技术路线,在以上任何一个方面都不能有太过鲜明的缺点,需要做到各方面的均衡才能是一种具有可行性的路线。安全性这个方面磷酸铁锂电池有着鲜明的优势:温度达到480°以上才会分解,能通过针刺、火烧等严酷试验。

来源:钜大LARGE  

 

 
2020年3月2日 10:59
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