鈦酸鋰電池技術(shù)真的能實(shí)現(xiàn)“充電6分鐘,行駛200公里”嗎?
我們已經(jīng)見識(shí)了“充電五分鐘,通話兩小時(shí)”的手機(jī),但是“充電6分鐘,行駛200公里,壽命30年!”的新能源皮卡車,你相信嗎?
近日,這則“充電6分鐘,行駛200公里,壽命30年”的新能源皮卡車的新聞引起了小編的注意。據(jù)悉,該車采用珠海銀隆鈦酸鋰電池技術(shù)?;诖耍疚膹拟佀徜囯姵氐慕嵌?,來(lái)分析“充電6分鐘,行駛200公里”的可行性。
什么是快充?
眾所周知,在充電時(shí),電池的正極上有鋰離子生成,鋰離子電解液從正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極,并嵌入到負(fù)極的層狀結(jié)構(gòu)微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高;在放電時(shí),嵌在負(fù)極中的鋰離子脫出,又運(yùn)動(dòng)回正極,回到正極的鋰離子越多,放電容量越高。
快速充電是保證鋰離子快速地從正極嵌出并快速的嵌入負(fù)極,不造成鋰離子的沉積。但是在電流增大時(shí),電極負(fù)極表面的SEI膜會(huì)破裂,使電極材料和電解液相互反應(yīng)。但是,快充過(guò)程中的溫度升高,會(huì)促使電解液分解、電極上產(chǎn)生沉積物,導(dǎo)致可逆性降低,電池容量慢慢減少。
什么是鈦酸鋰電池?
以珠海銀隆集團(tuán)的鈦酸鋰電池技術(shù)為例。鈦酸鋰電池是以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池,正極材料可以選用錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等。鈦酸鋰電池在安全性能、充放電以及循環(huán)壽命等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。根據(jù)銀隆的官方資料,鈦酸鋰電池具備高安全,快速充電,耐寬溫,壽命超長(zhǎng)的特點(diǎn)。
常規(guī)材料的動(dòng)力電池在快充過(guò)程中無(wú)法避免造成電池容量減少的問(wèn)題。而鈦酸鋰代替石墨做負(fù)極,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明,其快速充放次數(shù)可高達(dá)30000次。
對(duì)鈦酸鋰電池,業(yè)界有不同看法
鈦酸鋰電池應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域,不同的人持有不同的意見。
支持者認(rèn)為,鈦酸鋰電池適用于動(dòng)力電池領(lǐng)域。此前,格力電器董明珠執(zhí)意要并購(gòu)珠海銀隆,她看中的就是其鈦酸鋰電池技術(shù)。董明珠認(rèn)為在儲(chǔ)能領(lǐng)域有出色成績(jī)的銀隆勢(shì)必將在新能源汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域有更大的成就。所以,此次“充電6分鐘,行駛200公里”的銀隆新能源皮卡車即是董明珠造車計(jì)劃的第一步。
不過(guò),反對(duì)者的觀點(diǎn)也值得尋味。北京大學(xué)新能源材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任、國(guó)家“十一五”863電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池項(xiàng)目負(fù)責(zé)人其魯曾在公開場(chǎng)合明確表示:“鈦酸鋰電池可以作為電源或儲(chǔ)能設(shè)備,但應(yīng)用在電動(dòng)汽車上作為電源并不合適。”他還強(qiáng)調(diào),鈦酸鋰電池并不是先進(jìn)技術(shù),能量密度低,不適合作為動(dòng)力能源。
據(jù)了解,鈦酸鋰作為負(fù)極使用,容量?jī)H為160-170mAh/g(毫安時(shí)/克),而主流的傳統(tǒng)石墨則在310-370mAh/g。同時(shí) ,電池能量比密度計(jì)算公式如下:能量密度(Wh/L)=電池容量(mAh)&TImes;3.7(V)/厚度(cm)/寬度(cm)/長(zhǎng)度(cm)
據(jù)公式可知,在電池容量一樣的情況下,能量比密度低的電池體積更大。換言之,跑同樣的距離,低能量比密度的電池體積更大,所占車內(nèi)空間也越多。
雖然,珠海銀隆董事長(zhǎng)魏銀倉(cāng)曾多次公開表示,最新一代高能量密度銀隆鈦酸鋰電池,與前一代相比成本下降40%,能量密度提高60%。但業(yè)界對(duì)此持懷疑態(tài)度。
此外,也有中立者認(rèn)為,鈦酸鋰電池因其超長(zhǎng)壽命優(yōu)勢(shì),在經(jīng)濟(jì)性上優(yōu)于市場(chǎng)上常見的鋰電池;其快速充放電優(yōu)勢(shì),適于需要長(zhǎng)時(shí)間少間斷使用的動(dòng)力源,對(duì)于大型車輛尤其是城市公交車可能更合適。
成本高及配套設(shè)施不完善
造車不僅考慮性能問(wèn)題,更要考慮成本問(wèn)題。
鈦酸鋰電池單體成本是常規(guī)電池的1.5-2倍。也就意味著,銀隆新能源皮卡的電池成本將比普通新能源皮卡電池成本高很多。
再者,雖然國(guó)家對(duì)新能源汽車有補(bǔ)貼,但是最新的新能源汽車補(bǔ)貼政策已經(jīng)把電池能量密度作為補(bǔ)貼的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。電池能量密度的具體要求為:純電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池系統(tǒng)的質(zhì)量能量密度不低于90Wh/kg,對(duì)高于120Wh/kg的按1.1倍給予補(bǔ)貼。非快充類純電動(dòng)客車電池系統(tǒng)能量密度要高于85Wh/kg。專用車裝載動(dòng)力電池系統(tǒng)質(zhì)量能量密度不低于90Wh/kg。這對(duì)于電池能量密度較低的鈦酸鋰電池企業(yè)而言并不是好消息。
另外,鈦酸鋰電池汽車需要專用的充電設(shè)施,目前,鈦酸鋰電池汽車充電設(shè)施并不完善,對(duì)其的建設(shè)需要投入大量資金,同時(shí)也將是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。最后,與較成熟的磷酸鐵鋰電池及三元材料電池相比,鈦酸鋰電池的群眾基礎(chǔ)較薄弱。要消費(fèi)者花更多的資金,去為尚不成熟的技術(shù)買單相當(dāng)困難。
當(dāng)前,并消息透露該電動(dòng)皮卡車的定價(jià)。不過(guò),相信該車的定價(jià)應(yīng)該不會(huì)太高。具體如何從其他部件上縮減成本目前尚不可知