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      為什么我們要主發(fā)展磷酸鐵鋰電池?

      2021-11-12 10:39:00

      1. 如果我們繼續以發(fā)展三元鋰電池為主,我們的動(dòng)力鋰離子電池將永遠迎頭趕上,這不僅無(wú)法在彎道上超車(chē),還會(huì )失去新能源汽車(chē)的安全性。目前,改性錳酸鋰和三元鋰的核心技術(shù)掌握在日本和韓國公司手中。特別是三元鋰在技術(shù)、工藝和設備方面已經(jīng)達到了非常成熟和穩定的階段。如果中國新能源汽車(chē)動(dòng)力鋰電池的發(fā)展方向是發(fā)展三元鋰電池,不僅將長(cháng)期趕超日韓公司,而且由于缺乏關(guān)鍵技術(shù)、工藝和設備,將陷入發(fā)展瓶頸。技術(shù)受到日韓公司的嚴重制約,規模遠不及日韓巨頭。三星SDI今年曾一度將18650-2.2ah電池的售價(jià)降至每電池1美元,幾乎迫使國內同行陷入絕望境地。在國內三元動(dòng)力鋰電池的性能和價(jià)格無(wú)法與日韓巨頭相比的情況下,如果我們在新能源汽車(chē)動(dòng)力鋰電池上堅持三元路線(xiàn),恐怕我們還在追趕,我們已經(jīng)被國際巨頭扼殺了,更不用說(shuō)在拐角處超車(chē)了。最終結果將與傳統汽車(chē)的開(kāi)發(fā)相同。高端汽車(chē)和核心技術(shù)仍然來(lái)自國際巨頭。即使我們放棄市場(chǎng),我們也無(wú)法回到核心技術(shù)。磷酸鐵鋰電池則不同。日本和韓國公司基本上沒(méi)有參與,重要的國際競爭對手來(lái)自美國。雖然兩項基本專(zhuān)利中有一項在美國(A123和valence是美國磷酸鐵鋰電池的重要代表),但中美技術(shù)水平差異不大,中國是投資最多的國家,全球磷酸鐵鋰領(lǐng)域的生產(chǎn)和銷(xiāo)售。事實(shí)上,隨著(zhù)萬(wàn)向集團收購A123,中國公司已經(jīng)掌握了世界上最高端的磷酸鐵鋰電池技術(shù)和工藝。與三元鋰電池相比,磷酸鐵鋰電池在安全性和循環(huán)壽命方面的絕對優(yōu)勢是我國新能源汽車(chē)的關(guān)鍵因素和發(fā)展需求。只要我們明確其發(fā)展狀況并加大投資以鞏固這一優(yōu)勢,中國新能源汽車(chē)將有可能在彎道超車(chē)。

      2。由于選用三元合金,頂層設計缺乏前瞻性,全球鎳鈷資源緊張。它的大量應用將導致市場(chǎng)價(jià)格的急劇上漲,特別是這兩種元素在中國的存儲容量根本無(wú)法支撐。三元鋰電池的材料配方,無(wú)論是鎳鈷錳酸鋰還是鎳鈷鋁酸鋰,都離不開(kāi)鈷和鎳這兩種貴金屬。這兩種金屬在中國很稀有,在世界上的儲量也很有限。其中,中國90%以上的鈷必須進(jìn)口,鎳主要用于不銹鋼生產(chǎn)。這兩種貴金屬都有國際期貨交易,價(jià)格不僅高而且波動(dòng)很大。如果中國決定將三元鋰電池作為動(dòng)力鋰電池發(fā)展的重要路徑,根據政府的規劃,到2020年,新能源汽車(chē)產(chǎn)量將達到200萬(wàn)輛,新能源汽車(chē)擁有量將達到500萬(wàn)輛。按每輛新能源汽車(chē)80kwh鋰電池平均充電能力計算,500萬(wàn)輛新能源汽車(chē)所需電池達到4000億wh,不包括更換和備用電池。這一需求一旦投放市場(chǎng),將很快推動(dòng)鈷鎳期貨價(jià)格的大幅上漲,從而帶動(dòng)現貨市場(chǎng)價(jià)格的大幅上漲,三元鋰電池未來(lái)價(jià)格走勢將大幅上漲。新能源汽車(chē)在中國的推廣沒(méi)有達到政策預期目標的一個(gè)重要原因是價(jià)格居高不下。其中,最重要的原因是占新能源汽車(chē)成本近50%的動(dòng)力鋰離子電池價(jià)格居高不下。由于三元路線(xiàn),新能源汽車(chē)價(jià)格更高,需要更多的政府補貼,市場(chǎng)化推廣永遠無(wú)法實(shí)現。   相反,磷酸鐵鋰電池不含任何貴金屬,氧化鐵和碳酸鋰是生產(chǎn)正極材料的重要原料,在中國非常豐富。如果下游新能源汽車(chē)市場(chǎng)需求擴大,在規模效應的驅動(dòng)下,上游材料成本將大幅下降。占磷酸鐵鋰電池成本30%以上的正極材料價(jià)格的下跌將推動(dòng)磷酸鐵鋰電池價(jià)格的快速下跌。


      3。在汽車(chē)安全設計方面,我國新能源汽車(chē)采用三元鋰電池作為動(dòng)力鋰電池,安全隱患較大。在特斯拉的三起火災中,一起是由一塊金屬片切割電池引起的。然而,由于特斯拉整車(chē)的完美安全設計,這三起火災并未造成人員傷亡。三元材料的脫氧溫度為200℃,放熱能超過(guò)800jg。三元鋰電池無(wú)法通過(guò)針刺試驗,說(shuō)明三元電池在內部短路的情況下容易發(fā)生安全事故。目前,我國新能源汽車(chē)整車(chē)安全性設計在短時(shí)間內無(wú)法達到特斯拉的水平。三元鋰電池作為新能源汽車(chē)動(dòng)力鋰電池存在巨大的安全隱患。它關(guān)系到乘客的生命安全。即使這種潛在安全隱患的概率為十萬(wàn)分之一,也不可接受。磷酸鐵鋰離子電池在高溫下的穩定性可達390℃以上,保證了電池內部的高安全性。不會(huì )因過(guò)充、高溫、短路和沖擊而爆炸或燃燒。它可以很容易地通過(guò)針刺試驗。這種安全特性最適合中國新能源汽車(chē)行業(yè),該行業(yè)仍處于起步階段


      4、從我國新能源汽車(chē)使用對象的消費特點(diǎn)和習慣來(lái)看,三元鋰電并不適合做我國新能源汽車(chē)動(dòng)力鋰電池。特斯拉被稱(chēng)為富人的玩具,裝配電池容量設計續航里程為400KM,但大多時(shí)候,實(shí)際運行也就200KM左右,屬淺充淺放,因而循環(huán)壽命有所保障。但我國新能源汽車(chē)大多用于公交、政府公務(wù)、專(zhuān)用車(chē)和居民乘用車(chē),其使用特點(diǎn)是,每天大多有固定線(xiàn)路和頻次要求,屬深充深放,三元鋰電在DOD95%以上的條件下,容量衰減速度很快,循環(huán)壽命僅為磷酸鐵鋰離子電池的一半不到。新能源汽車(chē)平均使用8年以上,動(dòng)力鋰離子電池假如處于深充深放的條件下,維持80%以上的容量,三元鋰電使用壽命將不到三年,而磷酸鐵鋰離子電池基本可以滿(mǎn)足8年的使用要求。在目前國家相關(guān)補貼政策的條件下,首次購買(mǎi)新能源汽車(chē)有政府相應補貼,但二次采購電池并無(wú)補貼。三元鋰離子電池在新能源汽車(chē)使用周期內,要更換兩次電池,將極大新增使用者的經(jīng)濟負擔,而不會(huì )為終端使用者所接受。假如三元鋰電要獲得與磷酸鐵鋰相同的使用壽命,其只能淺充淺放,需新增至少50%以上的電池容量。如此,其能量密度較高的優(yōu)勢將喪失,體積將比同性能磷酸鐵鋰離子電池大,電池重量也會(huì )更重,其價(jià)格更是遠高于磷酸鐵鋰離子電池。


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