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动力锂电池之争:TSLA/启辰晨风/比亚迪/北汽

钜大LARGE  |  点击量:710次  |  2022年07月21日  

跨入2015年之后,很多行业都面对着新的政策方针。一月末,国家财政部、国家税务总局公布通知称,自2015年二月一日起,对电池、涂料征收消费税,但对锂、燃料等动力锂电池免征消费税。分析人士指出这将给新能源汽车产业链带来良好的影响。那么,动力锂电池到底指的是什么?有什么分类?目前市场的热门是什么呢?且听小编娓娓道来。


动力锂电池琳琅满目,主流四大家


动力锂电池是指为交通运输工具供应动力的电池,一般是相有关为便携式电子设备供应能量的小型电池而言。根据电池反应原理的不同可分为铅酸动力锂电池、镍氢动力锂电池、锂离子动力锂电池等等。


其中锂离子动力锂电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂,正极用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。70年代进入实用化。目前市场上最热门的电动汽车用的都是锂离子动力锂电池。


今天小编要跟大家探讨的问题正是要围绕锂离子动力锂电池展开的。根据正极材料的不同,锂电池可以被分成许多种类,比如TSLA早期采用的钴酸锂电池,比如东风启辰晨风、长安福特佳跃使用的锰酸锂电池,比如比亚迪的磷酸铁锂电池,比如日、韩公司青睐的三元材料电池等。


它们都有优缺点,大致归纳为:


下面我们详细讲解这四种主流动力锂电池以及其代表车型。


市场强劲,各执一强之手


钴酸锂电池:TSLAMODELS


TSLA采用的是18650钴酸锂电池,相比国内主流的磷酸铁锂电池,这种电池功率高、能量密度大、且一致性较高,但安全系数较低,成本也相对较高,因此并不被其他厂商广泛采用。


"事实上,我们拆解TSLAModelS后发现,由于TSLAModelS的电池包是由若干单体的松下18650钴酸锂电池(即笔记本电脑电池)构成单元,再由若干单元构成整个电池包,这就使得TSLAModelS电池包造价极其昂贵。"专家判断,松下优秀技术生产的这种电池包,连同双电机和电控系统,成本起码占据整车售价的60-70%。


"TSLAModelS电池包存在严重的起火隐患,更是成本挑战。"专家指出,松下18650钴酸锂单体电池的天然劣势是热稳定性差,遇高温或撞击会释放氧气及大量热能,而一旦达到燃烧临界点,释放的氧气则又加剧助燃;另外,由于在欧美此种单体电池的召回概率为0.2PPM(百万分比),由7000多只这种小电池组成的TSLA电池包起火概率近0.15%。"2013年TSLA就曾在5个月内持续发生4次整车燃烧事件,差一点进入欧盟强制召回区间。"TSLA为电池包问题"割肉",新增成本不菲的主动冷却装置后,隐患才不再凸显。


锰酸锂电池:启辰晨风


锰酸锂是成本低、安全性和低温性能好的正极材料,但是其材料本身并不太稳定,容易分解出现气体,因此多用于和其它材料混合使用,以降低电芯成本,但其循环寿命衰减较快,容易发生鼓胀,高温性能较差、寿命相对短,重要用于大中型号电芯,动力锂电池方面,其标称电压为3.7V。


去年九月上市的启辰晨风,三款车型售价区间在26.78万~28.18万元之间,享受完补贴后的实际售价在17.28万~18.68万元,定价低于同级别纯电动汽车比亚迪e6和北汽绅宝EV电动汽车,在国内具有一定的竞争力。其采用的电池技术是目前市场上使用最广泛的锰酸锂电池,这个由192块电池单体构成的电池包,总重量不到200公斤,外面用1400兆帕的超高强度钢板包裹,安装在车身底盘的中部,稳稳地把握住了整车的重心。


这种电池的特点是轻盈紧凑,容量大,寿命长。


磷酸铁锂电池:比亚迪唐


磷酸铁锂电池,它拥有较好的电池性能和稳定性,但在低温环境下,磷酸铁锂电池的性能损耗大,导电性或会受到影响。


"唐"使用的磷酸铁锂电池容量达到18.4千瓦时,比秦提高了5.4千瓦时的电量,经济模式下最大续航85公里。从电池的配比以及电机的动力输出来看,电力部分在"唐"的动力系统中起到了相当重要的用途。平时你完全可以把它当做电动汽车来开,在长途旅行时,混动系统的优势也可以体现出来。


三元锂电池:北汽EV200


三元材料是最近几年发展起来的新型锂电正极材料,具有容量高、成本低、安全性好等优异特性,其在小型锂电中逐步占据一定的市场份额,并在动力锂电领域具有良好的发展前景。三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,具有价格优势,成为最具潜力的替代钴酸锂的正极材料。


作为前一代E150EV产品的升级产品,北汽EV200在续驶里程、车机互联、性价比和安全方面都有较大提升。北汽相关人士介绍,该车采用了韩国SK三元锂电池,可实现综合工况下超过240公里的续航里程,经济时速下甚至可达260公里。


到底哪家强?国内形势胜算几何?


目前在动力锂电池正极材料产业领域,中、日、韩、美动力锂电池公司分别采用了不同的材料体系。我国公司以磷酸铁锂为主,日韩公司以锰酸锂和三元锂为主,新能源汽车龙头TSLA,采用的则是钴酸锂,目前改成了三元正极材料。


有关钴酸锂,其实早在TSLA起火事故前,人们就不信任其作为动力锂电池正极材料的潜力,因为它的不稳定性质会带来极为严重的安全隐患,事实也证明了这一点。钴酸锂作为动力锂电池将被取代是毋庸置疑的事实。


比亚迪作为国内新能源汽车"领航者",一直以来都坚持磷酸铁锂电池路线不动摇,在一路坎坷中走向成功。但磷酸铁锂电池由于受到理论能量密度限制,未来若希望大幅提高电动汽车续航里程,则有可能要对现有材料进行改进,或寻找替代材料。


锰酸锂的成本低,但是稳定性也不高。目前国内有关锰酸锂基本没有性能要求而言,倒是日韩对此的研究比较深入,很多日系电动汽车中都采用了锰酸锂电池。


三元材料是综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,存在三元协同效应,并且在价格上有所优势。同时在循环稳定性、热稳定性和安全性能上也有提高。在新能源汽车对动力锂电池能量密度提升的背景下,三元材料作为高容量密度正极材料有望进一步拓展其市场份额。目前,改性锰酸锂和三元锂的核心技术,都掌握在日韩公司手中。尤其是三元锂,无论是技术、工艺还是设备,日韩行业龙头都已达到非常成熟稳定阶段,这点是目前国内无法企及的。


目前,我们动力锂电池的发展状况很像汽车产业相同,叫大而不强,我们锂电池产量位于韩、日之后,居世界第三,但我们动力锂电池公司多是从通讯,家电电池起家,产量大,但和国际上跨国动力锂电池公司比较,差距拉得越来越大。这点值得深思。


回归正题,其实有关新能源汽车的动力锂电池,消费者持续关注的是安全性是否达到期望、寿命是否能真正满足5-10年的使用年限、持续续驶里程能否提高、是否可以接受电池更换和维修的成本、是否影响不同季节的使用等等。这几个问题的背后就是今天标题的答案。


总结


这四种主流的锂离子动力锂电池可谓是各有各的好,也各有各的缺点。明眼人都了解钴酸锂电池不是市场的潮流,而日韩比国内对锰酸锂的了解要深入得多,所以对国内而言,动力锂电池重要是看磷酸铁锂电池和三元锂电池。这二种电池追捧者甚众,在国内的形势也是一直居高不下。最近舆论的走向大多偏向三元锂电池,认为它会成为市场的主流。我们且拭目以待,并在此共同寄望国内新能源汽车能再上一个台阶。

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