鉅大LARGE | 點擊量:984次 | 2021年04月07日
三元鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰在新能源物流車上的應用趨勢是怎么樣的呢?
2017年三月二十日,四部委公布《有關開展2016年度新能源汽車補助資金清算工作的通知》,通知對非個人用戶購買新能源汽車申請政府補貼的條件作出新的規(guī)定,有關3萬公里的討論再度浮上水面,甚至已有了實例證明該調整對公司出現的影響。筆者注意到,大運汽車公布公司通告表示,受到上述政策的影響,公司對2016年度的業(yè)績予以調整,預計凈利潤從6.7-7.2億元下降至2億元左右,降幅達70.15%-72.22%。
因為新能源物流車的重要客戶不在個人用戶上,所以大運汽車并非個例,絕大部分車企都將接受這3萬公里的考驗。至于車企今后的選擇,是鎖定個人用戶還是繼續(xù)通過運營商等來推廣新能源物流車,都要為消費者供應5年20萬公里的質保保障。因此,在電池供應商的選擇上,車企要狠下功夫。
從推薦目錄看新能源物流車的電池應用趨勢
相對新能源乘用車與客車而言,業(yè)界對新能源物流車安全性問題的討論不那么激烈,重要集中在電池能量密度、循環(huán)壽命以及成本等問題上。在降成本的壓力下,車企與用戶都對價格十分敏感,這點不必細說;對照新的補貼標準,我們會發(fā)現,能量密度已作為補貼的一項標準,而循環(huán)壽命則會影響3萬公里的實現,并對5年20萬公里質保期內公司的資金負擔出現影響。對照能量密度、循環(huán)壽命以及成本三大指標,我們來看看三元鋰、磷酸鐵鋰以及錳酸鋰在新能源物流車上的應用趨勢如何。
從今年幾批推薦目錄中專用車電池的選配情況看,三元材料電池的比重一直都在50%以上,占絕對優(yōu)勢;磷酸鐵鋰則起伏不定,前兩批數量較少,第三批有一定比重;錳酸鋰的話,今年第一批目錄中有一定比重,但到了今年的2-3批中,僅有1款車型選配錳酸鋰。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
車企做出這樣的選擇一定會有自身的理由,那么三類電池材料在能量密度、循環(huán)壽命以及價格上有何優(yōu)劣呢?
1)系統能量密度方面,筆者查閱三批推薦目錄中的車型發(fā)現,三元材料電池的能量密度普遍都能達到105Wh/kg以上,某些三元復合型材料甚至可達到120Wh/kg;磷酸鐵鋰相對較低,系統能量密度維持在90Wh/kg的水平;錳酸鋰的系統能量密度維持在100Wh/kg的水平。
由上述可得,能量密度的優(yōu)劣排序為:三元材料>錳酸鋰>磷酸鐵鋰。
2)循環(huán)壽命方面,三元材料理論循環(huán)使用壽命大概為2000次,磷酸鐵鋰為1500~2000次;錳酸鋰最差。從理論值來看,循環(huán)壽命優(yōu)劣排序為:三元材料>磷酸鐵鋰>錳酸鋰。
3)據了解,2016年錳酸鋰正極材料均價5.5萬元/噸,三元正極材料14.5萬元/噸,磷酸鐵鋰12萬元/噸。在價格方面優(yōu)劣勢為:錳酸鋰>磷酸鐵鋰>三元鋰。
小結:三元正極材料價格雖在瘋狂上漲,但公司通過技術手段可有效管控電池成本,同時三元電池相對磷酸鐵鋰在能量密度與循環(huán)壽命上優(yōu)勢突出,所以該電池在物流車上的應用較為廣泛;而磷酸鐵鋰作為安全性較高的電池,在客車上應用較廣,但能量密度與循環(huán)壽命等方面的劣勢使其在物流車上的市場份額很難超過三元電池;國內錳酸鋰離子電池技術相對日本等國還有差距,一些技術問題還有待突破,因此錳酸鋰也未能在電動物流車上成為主流。
不同類型的電池在性能會有差異,公司的成組能力則會進一步影響電池品質,因此,怎么樣的電池公司能得到車企的橄欖枝呢?
從推薦目錄看新能源物流車的電池應用趨勢
從第三批推薦目錄中車企選擇合作的電池公司看,在三元電池上,選擇與上海德朗能、比克電池與億緯鋰能合作的公司最多;選配磷酸鐵鋰的車企多選擇與沃特瑪合作;錳酸鐵鋰只有星恒一家,也只有一家車企選擇與之合作。
車企選擇與這些電池公司合作的幾大原因:1)筆者對照工信部公布的電池目錄公司白名單發(fā)現,上述絕大部分電池公司都在白名單內,只有極個別暫未進入電池白名單。由此可見,盡管有車企在努力突破電池白名單的限制,但為保險起見還是更傾向于白名單中的公司。
2)車企在選擇合作電池公司時,十分看重該公司的履約能力,一方面是這些電池公司的產量能滿足車企的要;另一方面是確保產品能符合當下的補貼標準,如電池系統質量能量密度不低于90Wh/kg,同時車企要為動力鋰電池等儲能裝置、驅動電機、電機控制器供應不低于5年或20萬公里的質保,就促使車企選擇與有品質保證和售后服務體系健全的電池公司合作,以此降低售后服務風險。
在激烈的市場競爭下,電池公司也會慎重選擇合作的車企,有能力上推薦目錄、市場份額大的車企,才能保證公司的出貨量。
從上述分析中可看出,車企與電池公司是雙向選擇,互利共贏的結果,未來這種趨勢也會更加明顯,市場競爭將更加激烈。電動汽車的發(fā)展在2016的開頭就走的頗為不順,去年電動汽車退補的余波未盡,今年工信部三元鋰電暫停令,又將動力鋰電池的安全性推上了風口浪尖。
一波又一波的阻礙,無非來源于鋰電的兩個短板,安全性和成本。即便是行業(yè)翹楚特斯拉,也時不時攤上事。從去年新聞報道的幾起特斯拉起火的事件來看,三元鋰離子電池遇穿刺會短路噴火,正是其層層盔甲下的軟肋。
而另一種及其常見的電池,在鋰電各種各樣的話題背后,顯得十分平靜,那就是鎳氫電池。
動力鋰電池技術之爭激烈誰能實現彎道超車?
鎳氫電池在玩具車、遙控器、鼠標等家用電器上很常見
鎳氫電池是二十世紀九十年代發(fā)展起來的一種新型綠色電池,具有長壽命、穩(wěn)定安全,無污染等特點,是最成熟的電池技術之一,已經在汽車動力鋰電池領域得到了廣泛應用。和鋰離子電池的高能量密度相比,容量是鎳氫電池最大的限制。哪怕是最先進的純電動汽車,行駛里程還趕不上一輛普通的小轎車。因此,其重要是用作對電池容量要求較低一點的混動車的動力鋰電池。
若撇開電池容量的限制不談,鎳氫電池的長壽和安全才是其得到廣泛運用的核心原因。
鎳氫電池在保證淺充淺放的情況下,可以做到比鋰離子電池更長的壽命,因此混動系統一般把電池的電量維持在40-80%之間,這種使用方式可大大的延長電池使用壽命,所以路上跑了10年的普銳斯還好好的。
電池的安全性則是世界性難題,對其討論永遠都只是相對而言的。鎳氫電池的安全性是由其自身電解質的特性決定的,學過化學的都了解,氫是較活潑的,可與大部分的元素反應,然后生成氫化物,從而防止電池內部形成高壓環(huán)境。也正是這一點,決定了鎳氫電池的安全性比鋰離子電池要好。