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汽车动力电池快充技术应用推进加速!

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浏览:- 发布日期:2017-04-16 20:00:00【

高品质26650锂电芯

随着新能源汽车的高速发展,汽车动力电池在不断提升能量密度的同时,不断推动快充技术的应用。从工信部发布 的第三批新能源汽车推荐目录数据来看,共有40款支持快充技术的客车,从发展趋势来看,支持快充技术的动力电池所占比例越来越高。

力朗电池支持30C大倍率充放电的磷酸铁锂26650锂电池

图1 力朗电池支持30C大倍率充放电的磷酸铁锂26650动力电池

为解决电能快速补充问题,此前由北汽等公司推出的换电模式除在出租车等小型运营车量上使用外,在大客车及城市中大型运营车辆中基本难以推行。所以对于快速充电技术的需求呼声很高,众多动力电池厂商也在不断研究快充技术,希望尽早推出具有市场竞争力的快充动力电池产品。但是从目前的技术情况来看,快充技术的发展与能量密度的提升是一对此消彼长的矛盾体,使用快充技术的电池能量密度必然会下降,能量密度高的动力电池,在充电倍率上相对都比较保守。

下图是2017年工信部推出的新能源汽车推荐目录各期中使用电池快充技术的统计情况。

工信部前三批推荐目录中40款快充类客车技术路线分布情况

图2 工信部前三批推荐目录中40款快充类客车技术路线分布情况

从上图可以看出,40款快充客车中,配套钛酸锂快充动力电池19款,占比47.5%;磷酸铁锂快充动力电池15款,占比37.5%;锰酸锂快充动力电池6款,占比15%。快充倍率在5C以上的共有32款,占比80%,均能享受到1倍的补贴额度(即3000元/KWh的中央财政补贴)。

分批次来看,第一批目录4款快充类纯电动客车,搭载的动力电池全部为锰酸锂电池;第二批目录5款快充类纯电动客车,搭载的动力电池全部为磷酸铁锂电池;第三批目录中,钛酸锂来势汹汹,磷酸铁锂的快充类车型提升较快。总体来看,近期多元化的路线选择有利于快充类动力电池的技术提升。

从材料体系来看,主要由钛酸锂动力电池、锰酸锂动力电池、磷酸铁锂动力电池三大材料体系构成,我们分别从技术角度分析一下各种材料体系动力电池的区别与联系。

钛酸锂动力电池

钛酸锂动力电池是以负极材料命名,正极采用三元材料,以珠海银隆、微宏动力为典型企业。从性能来看,钛酸锂电池的低温性能优越、安全性和循环使用性能较好,作为快充电池的倍率性能也得到业界的肯定。但是钛酸锂目前突出的问题有两点:其一,能量密度相对较低,在政策、市场均要求不断提升能量密度的压力下,钛酸锂的市场前景堪忧。其二,受高成本的小金属材料如钛、镍、钴的影响,钛酸锂电池成本明显要高于其他体系。

锰酸锂动力电池

锰酸锂电池具备功率性能、放电倍率性能、低温性能好,电压频率高的特点,且在三元上游原材料疯涨的态势下,锰酸锂的成本优势正在逐步突显。但采用此种负极材料所导致的缺点也是很明显的,首先是循环寿命不够长,另外在能量密度、高温性能等方面仍然需要重点关注,并需要不断通过实践来检验。近年来,锰酸锂快充电池在插电式混动客车领域占比增长显著,代表企业为中信国安盟固利、亿鹏新能源、微宏动力。

磷酸铁锂动力电池

磷酸铁锂快充电池是在技术最为成熟的磷酸铁锂体系内进行优化和潜力挖掘,材料成本相对较低,再结合成熟的技术背景及稳定的产品性能,磷酸铁锂快充电池发展潜力巨大。代表企业有宁德时代等企业。

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