鉅大LARGE | 點擊量:906次 | 2019年11月20日
新能源汽車的核心:磷酸鐵鋰動力電池的應用
1電池技術決定能源汽車的命運
不管新能源汽車是混和動力還是純電動汽車,都離不開電池這一核心技術。目前最有希望獲得產業(yè)化的電池技術是磷酸鐵鋰電池(LiFepO4)。鋰資源儲量有限,根據美國地質調查所(USGA)估算,鋰金屬全球總儲藏量為1340噸,鋰資源極端偏向南美,中國有110萬噸的儲量,不可能作為像石油那樣的替代品。今年國內鋰價格暴漲,已從年初的30元一公斤漲到接近60元一公斤,短短幾個月,幾乎翻倍。所以如何有效利用鋰資源成為新能源汽車技術研發(fā)的關鍵。
用于手機、筆記本的鈷酸鋰(LiCoO2)電池運用最廣,但不太可能作為動力電池,因為鈷酸鋰電池價格昂貴、安全性和熱穩(wěn)定性很差。目前開始產業(yè)化的動力電池技術是負極使用碳,正極使用磷酸鐵鋰或其復合材料的電池。此技術由美國得克薩斯州立大學Goodenough在上世紀末發(fā)明,圍繞此專利美國有多起專利法律訴訟。Goodenough試驗室做出的最好結果使用高溫固相法合成磷酸鐵鋰材料,常溫下放電容量為110mAh/g,而磷酸鐵鋰的理論最大放電容量為170mAh/g。
經過多年來各國科研努力,目前最新的試驗室技術達到了150-160mAh/g,工廠產業(yè)化后達到130-140mAh/g。電池循環(huán)壽命500次以上,損失率一般小于5%。比亞迪鐵鋰電池據稱可充電2000次,按汽車十年使用壽命來算,應足以滿足充電的次數需求。磷酸鐵鋰電池技術相對成熟,已有多家公司產品用在電動工具、segway、和純電動汽車上使用。
2磷酸鐵鋰動力電池性能與其它電池性能的比較
中國的磷酸鐵鋰電池技術在世界上并不落后,特別是產業(yè)化生產制造方面。美國有兩家主要的磷酸鐵鋰電池生產商,A123和ValenceTechnology,其磷酸鐵鋰原材料生產和電池制造基地都在中國,A123在常州,Valence在蘇州。A123的產品廣泛運用在Black&;Decker的DeWalt手動工具產品系列,目前開始為通用汽車的電動車提供電池。
中國主要的磷酸鐵鋰電池制生廠商有比亞迪和萬向集團。比亞迪占世界鈷酸鋰電池市場的30%,就其公布的鐵鋰電池數據來看各項指標并不落后于A123和Valencetechnology。萬向集團2007年車載鋰電池銷售額達到1150萬元,今年預計達到2500萬元。此外日本Sanyo和豐田都在開發(fā)此類電池。另有報道韓國LG也在開發(fā)此類電池。
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