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在电动汽车上的优势与略势

自锂电池问世以来,围绕它的研究、开发工作一直在不断地进行着。锂离子电池正极材料一直是一个争论的焦点话题,今天我们就来来聊一聊以磷酸铁锂(LiFePO4)为正极材料的磷酸铁锂电池。

  磷酸铁锂电池的全名应是磷酸铁锂锂离子电池,这名字太长,简称为磷酸铁锂电池。由于它的性能特别适于作动力方面的应用,则在名称中加入”动力”两字,即磷酸铁锂动力电池。也有人把它称为”锂铁(LiFe)动力电池”。
采用LiFePO4材料作正极成本
  目前用作锂离子电池的正极材料主要有:LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2及LiFePO4。这些组成电池正极材料的金属元素中,钴(Co)最贵,并且存储量不多,镍(Ni)、锰(Mn)较便宜,而铁(Fe)最便宜。正极材料的价格也与这些金属的价格行情一致。因此,采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池应是最便宜的。
  磷酸铁锂电池作为新能源汽车动力的优势与略势
  优势是安全性更好;更长的使用寿命;不含任何重金属和稀有金属(原材料成本低);无记忆效应;耐高温;可以轻松通过针刺实验。
  略势是磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷,如振实密度与压实密度低;低温性能较差;电池容量较小;同样的电池容量,磷酸铁锂电池的重量更重体积更大;严重影响了电动车的续航。另外,磷酸铁锂电池报废后基本上不能回收再利用,没有可回收价值。
  为何中国车企青睐磷酸铁锂电池
  中国新能源汽车动力锂电池的发展一直存在方向性争议---锰酸锂、三元锂、磷酸铁锂之争始终没有平息。但为何目前国内主流新能源车企使用的基本都是磷酸铁锂电池,仔细分析原因有三个。
  一、中国新能源汽车的发展,必须保证使用安全可靠、性能稳定和成本低廉的动力电池。其中,安全可靠是首位的,没有安全就不会有新能源汽车产业的未来;特斯拉采用了三元锂电中最好的松下电池,也避免不了五周之内三次着火。
万幸的是,特斯拉先进的整车安全设计才没有引发人身伤亡,而中国新能源汽车企业在整车安全设计方面,又有几家能达到特斯拉的水平?而磷酸铁锂电池在安全性上有着先天的优势。
  二、目前,锰酸锂和三元锂的核心技术,都掌握在日韩企业手中。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。如果我们在新能源汽车动力电池上坚持三元路线,恐怕我们还在追赶路上,就已经被国际巨头给扼杀了,更无从谈什么弯道超车。磷酸铁锂电池则不同。日韩企业基本没有涉足,国际主要竞争对手来自美国。
  但中国与美国的技术水平相差不大,随着万向集团收购了A123,事实上中国企业已经掌握了磷酸铁锂电池全球最高端的技术和工艺。只要加大投入固化这一优势,中国新能源汽车就完全有弯道超车的可能。
  三、目前,全球镍、钴资源紧张,三元锂电的材料配方,无论是镍钴锰酸锂,还是镍钴铝酸锂,都离不开两种贵金属。其大量应用将导致市场价格暴涨,这两种金属在中国都很匮乏,中国钴的使用量90%以上都需要进口,这两种贵金属都有国际期货交易,价格不仅高且波动很大。
  中国新能源汽车推广没有达到政策预期目标的一个很大的原因,就是价格居高不下。其中,最重要的原因,就是占据新能源汽车成本近50%的动力锂电池价格居高不下。三元路线的结果,就是新能源汽车价格更高,要求政府的补贴也要更多,永远无法实现市场化推广。
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