上海幽威粉體設(shè)備：聚焦新能源客車用磷酸鐵鋰?三元?鈦酸鋰領(lǐng)域

剛剛過去的2016年，是客車電池技術(shù)路線熱鬧碰撞的一年：關(guān)于磷酸鐵鋰和三元哪種更適合客車，年初出臺(tái) “暫停三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄”在年底解禁，2017年首批新能源汽車新車型公示，即工信部發(fā)布第293批《道路機(jī)動(dòng)車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》共有5款客車使用三元電池。而在客車行業(yè)沸沸揚(yáng)揚(yáng)一整年的董明珠(格力)收購銀隆過程中，鈦酸鋰被越來越多的人關(guān)注。2017年2月20日，深圳五洲龍客車的母公司京威股份也宣布投資一家鈦酸鋰電池企業(yè)。
　　那么，磷酸鐵鋰、三元、鈦酸鋰究竟哪種更適合電動(dòng)客車?請(qǐng)看下面中國客車網(wǎng)的對(duì)比分析：

　　磷酸鐵鋰：
　　磷酸鐵鋰電池是指正極材料采用磷酸鐵鋰，負(fù)極材料采用石墨。這種電池?zé)岱€(wěn)定好，安全性高，價(jià)格低，循環(huán)壽命長，目前廣泛應(yīng)用于電動(dòng)客車。
　　“十五”期間，科技部電動(dòng)汽車重點(diǎn)專項(xiàng)起步開始推動(dòng)中國電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的研發(fā)，當(dāng)時(shí)主要是鎳氫電池和錳酸鋰電池;到“十一五”的時(shí)候，主要是磷酸鐵鋰電池，應(yīng)該說磷酸鐵鋰電池的發(fā)展支撐了國家“十二五”電動(dòng)汽車的發(fā)展;到“十二五”，科技部重點(diǎn)的研發(fā)轉(zhuǎn)向了三元鋰離子電池，這在一定程度上，引起了三元和磷酸鐵鋰的技術(shù)路線之爭(zhēng)。
　　正如上文所說，磷酸鐵鋰由于應(yīng)用較早，新能源推廣前期的一些電池產(chǎn)品良莠不齊，個(gè)別品牌的電池衰減嚴(yán)重，已經(jīng)影響到了用戶的正常使用，這些早期數(shù)據(jù)成為當(dāng)下其他技術(shù)路線的主要競(jìng)爭(zhēng)依據(jù)。不過，現(xiàn)在國內(nèi)一些優(yōu)秀企業(yè)，比如寧德時(shí)代等已經(jīng)能保證8年的電池壽命。
　　此外，由于2016年底之前，國家更支持波谷充電的慢充式磷酸鐵鋰，導(dǎo)致一些用戶的站場(chǎng)建設(shè)和日間運(yùn)營受到了一定影響，從側(cè)面助推了快充電池的用戶好感度。
　　但是，磷酸鐵鋰相對(duì)其他技術(shù)路線而言，技術(shù)較為成熟，測(cè)試較為完整，因此，以清華教授歐陽明高和863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬等為代表的眾多專家們至今力挺磷酸鐵鋰應(yīng)用于大客車，主要是出于對(duì)安全性的考慮。
　　雖然各種技術(shù)路線越來越多樣化，但純電動(dòng)客車搭載磷酸鐵鋰還是主流，而且磷酸鐵鋰在我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量中目前占比仍高達(dá)68%之多。不過，按照《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,到2020年,動(dòng)力電池模塊比能量達(dá)到300Wh/kg以上，這個(gè)要求對(duì)磷酸鐵鋰壓力較大。
　　目前，國內(nèi)客車用磷酸鐵鋰的廠家主要有比亞迪、寧德時(shí)代(CATL)、中航鋰電等，寧德時(shí)代總裁黃世霖近日接受中國客車網(wǎng)采訪時(shí)說：寧德時(shí)代目前已經(jīng)完成了10-15分鐘快充的磷酸鐵鋰技術(shù)。
　　三元鋰：
　　三元鋰電池是指正極材料中，除了鋰外，還有鎳鈷錳，或者鎳鈷鋁三種金屬。三元鋰電池相對(duì)磷酸鐵鋰的價(jià)格要稍微高一些，但它具有能量密度高、循環(huán)壽命長、成本低、利于整車輕量化等優(yōu)點(diǎn)。不過，相比磷酸鐵鋰電池來說，三元熱穩(wěn)定性稍微差一些，需要電池和整車廠家做好電池的熱管理。換句話說，三元電池對(duì)廠家的技術(shù)要求更高一點(diǎn)。
　　從全世界來看，三元電池制造一致性比較突出的是日韓電池企業(yè)，這些企業(yè)目前都在中國設(shè)廠，其中多為合資企業(yè)，雖然這幾家企業(yè)2016年在中國客車市場(chǎng)推廣受挫，但國際大型集團(tuán)公司實(shí)力不容小覷。隨著電池原材料不斷上漲，國內(nèi)電池企業(yè)公認(rèn)，日韓電池企業(yè)的出貨價(jià)格已遠(yuǎn)不能覆蓋生產(chǎn)成本，那么2017年三元解禁，對(duì)國內(nèi)同行必將造成極大沖擊。
　　因?yàn)槿姵卦诔擞密嚪矫娴膽?yīng)用成績(jī)斐然，目前國內(nèi)主流動(dòng)力電池企業(yè)也在謀求逐步擴(kuò)充三元產(chǎn)能。工信部主導(dǎo)制定的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》中明確提出，2020年動(dòng)力電池模塊比能量要達(dá)到300Wh/kg，三元電池是最有潛力達(dá)到要求的技術(shù)路線，預(yù)計(jì)未來對(duì)三元電池的需求量,將會(huì)呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢(shì)。
　　2016年初工信部暫停三元電池客車列入《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》，主要原因還是三元電池產(chǎn)品本身用于客車的安全性開發(fā)和驗(yàn)證還不夠，其次還包括三元電池的評(píng)價(jià)體系還不完善。時(shí)間過去整整一年，雖然政策解禁，但各個(gè)三元廠家的客車安全性開發(fā)驗(yàn)證和評(píng)價(jià)體系是否完備，還需要了解和甄別。
　　鈦酸鋰：
　　自從知名企業(yè)家董明珠宣布進(jìn)軍新能源汽車行業(yè)以來，“鈦酸鋰”電池就成為整個(gè)客車產(chǎn)業(yè)鏈的熱詞。董明珠最終參股的珠海銀隆，其核心技術(shù)就是品牌為“銀隆鈦”的鈦酸鋰電池。
　　相對(duì)于董明珠青睞鈦酸鋰的高調(diào)表現(xiàn)，2017年2月20日，深圳五洲龍客車的母公司京威股份宣布在寧波投資20億就顯得格外安靜，但中國客車網(wǎng)還是注意到，寧波京威的主營恰恰就是鈦酸鋰。這意味著，搭載自家生產(chǎn)鈦酸鋰電池的中國客車企業(yè)又多了一家。
　　鈦酸鋰電池是指用鈦酸鋰代替石墨作為負(fù)極材料的鋰離子電池，其正極材料可以是磷酸鐵鋰和三元鋰等。鈦酸鋰電池的循環(huán)壽命長，能夠?qū)崿F(xiàn)萬次以上的充放電循環(huán)，高于普通鋰電池。而且鈦酸鋰快速充電性能非常好，其充電倍率不但達(dá)到與磷酸鐵鋰和三元相當(dāng)?shù)?C，還能實(shí)現(xiàn)電化學(xué)超級(jí)電容器10C的倍率充電。這從另一方面證明鈦酸鋰的用途其實(shí)非常廣泛。
　　如果說銀隆鈦面市時(shí)間還不夠長，那么從2010年底至今，首倡快充公交的微宏已經(jīng)有超過3000多套改性鈦酸鋰電池裝配在公交車上，其中在重慶已運(yùn)營6年，近期抽查證實(shí)電池容量衰減不超過7%。
　　但是鈦酸鋰電池有兩個(gè)很大缺點(diǎn)：能量密度低，而且價(jià)格很高。關(guān)于能量密度低指標(biāo)，其實(shí)是與續(xù)駛里程相對(duì)應(yīng)。也就是說，在客車整車體積一定，有效載客量不變的情況下，搭載同樣體積的電池，則三元行駛里程最長、磷酸鐵鋰其次，而鈦酸鋰明顯有較大劣勢(shì)。
　　換個(gè)角度闡述：由于鈦酸鋰電池的體積和重量較大，這意味著客車的載客量必然下降。正因?yàn)槿绱耍佀徜囎⒍ㄖ荒軕?yīng)用于客車并且采用快充的方式。
　　雖然工信部2016年12月30日出臺(tái)的“關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知”更多地照顧到了快充電池，但通知里還一兩條：“設(shè)置動(dòng)力電池能量密度門檻”，這個(gè)補(bǔ)貼門檻導(dǎo)致鈦酸鋰只能按充電倍率核算，具體見通知里的下表：
　　新能源客車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。補(bǔ)貼金額=車輛帶電量X單位電量補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)X調(diào)整系數(shù)
(調(diào)整系數(shù)：系統(tǒng)能量密度/充電倍率/節(jié)油水平)
　　延伸：
　　工信部2016年12月30日出臺(tái)的“關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知”，針對(duì)動(dòng)力電池，提出引入動(dòng)力電池新國標(biāo)，安全性、循環(huán)壽命、充放電性能等指標(biāo)要求當(dāng)中，安全性放在了第一位，循環(huán)壽命放到第二，“能量密度門檻”放到了第四。考慮到中國新能源客車市場(chǎng)對(duì)政策的依賴性比較顯著，因此用戶選擇電動(dòng)客車時(shí)要更多的關(guān)注占到40%以上成本的電池。
　　除了上述磷酸鐵鋰、三元鋰、鈦酸鋰之外，當(dāng)前和未來國內(nèi)客車電池還將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)多元化，比如即將市場(chǎng)化的燃料電池，比如微宏2013年開始推出的比鈦酸鋰能量密度更高的多元復(fù)合鋰電池等等，都將為用戶提供更多的選擇。
　　還有些寒冷地區(qū)和“火爐城市”的用戶針對(duì)電池耐熱性耐寒性的問題提出疑慮，中國客車網(wǎng)就此專門采訪行業(yè)資深工程師，據(jù)悉，電池耐熱性耐寒性與電池技術(shù)路線關(guān)聯(lián)不大，主要是需要電池廠家整包系統(tǒng)定向設(shè)計(jì)。也就是說，針對(duì)用戶地區(qū)氣候特性，做出恰當(dāng)定向設(shè)計(jì)，就能解決特別熱或特別冷的問題。
　　因此，中國客車網(wǎng)建議用戶要針對(duì)不同的運(yùn)營線路，根據(jù)其運(yùn)營特性，比如往返里程、人流量、交通擁堵狀況、以及維護(hù)成本等方面，做出不同的技術(shù)路線選擇，并且最好能提前簽訂與電池壽命和技術(shù)相關(guān)聯(lián)的“產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)保協(xié)議”。只有通過全生命周期的整體考慮，才能真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)經(jīng)濟(jì)的合理采購。