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不同材料的電池在快充技術(shù)具體應(yīng)用趨勢分析

五度易鏈 2018-12-12 2180 149

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電動(dòng)汽車的性能,充電樁和電網(wǎng)建設(shè)都會(huì)對快充產(chǎn)生影響,在這些因素中,和電池的關(guān)系是最大的。   不同類型的動(dòng)力電池在快充技術(shù)的應(yīng)用趨勢不同,各種正極材料幾乎都可以用來制造快充型電池,但具有不同的適用性和優(yōu)劣性。

      電動(dòng)汽車的性能,充電樁和電網(wǎng)建設(shè)都會(huì)對快充產(chǎn)生影響,在這些因素中,和電池的關(guān)系是最大的。

  不同類型的動(dòng)力電池在快充技術(shù)的應(yīng)用趨勢不同,各種正極材料幾乎都可以用來制造快充型電池,但具有不同的適用性和優(yōu)劣性。

  三元快充型電池的適用范圍:電動(dòng)乘用車

  三元電池的能量密度很高,材料本身導(dǎo)電性能好,但由于反應(yīng)活性高,在將三元電池進(jìn)行快充時(shí),對快充的安全性提出了技術(shù)要求。

  比克在今年5月推出的3.0高能芯能夠引入硅系負(fù)極材料、高鎳正極材料和專門開發(fā)的電解液,能量密度將近250Wh/kg,能實(shí)現(xiàn)500公里超長續(xù)航里程。同時(shí),該項(xiàng)快充技術(shù)還對充電系統(tǒng)做了規(guī)劃,能夠有效縮短充電時(shí)間。

  快充型磷酸鐵鋰電池的適用范圍:乘商均可用

  在快充領(lǐng)域,磷酸鐵鋰并不具有先天優(yōu)勢,主要有以下原因,磷酸鐵鋰材料的電導(dǎo)率比低,為三元材料的百分之一,如果要將磷酸鐵鋰應(yīng)用于充電,需要對磷酸鐵鋰進(jìn)行導(dǎo)電性優(yōu)化。

  磷酸鐵鋰的發(fā)展優(yōu)勢在于成本較低,技術(shù)產(chǎn)品,產(chǎn)品性能穩(wěn)定等特點(diǎn),代表的企業(yè)有寧德時(shí)代、沃特瑪?shù)取?/p>

  快充型錳酸鋰電池適用范圍:插電式混動(dòng)客車

  錳酸鋰電池具有功率性能、放電倍率性能、低溫性能好,電壓頻率高等特點(diǎn),錳酸鋰還具有成本上的優(yōu)勢,但在能量密度、高溫性能方面有待提升。

  近幾年,錳酸鋰快充電池在插電式混動(dòng)客車領(lǐng)域的應(yīng)用在逐年增加,代表企業(yè)有中信國安盟固利、億鵬新能源、微宏動(dòng)力。

  錳酸鋰電池在高溫條件下性能不足,通常采用正極摻雜的方式改善高溫下的性能,嚴(yán)格來講,這種電池已經(jīng)不是“錳酸鋰電池”了。一般是正極采用三元材料和錳酸鋰混合體系,負(fù)極采用多孔復(fù)合碳,提升快充性能。但安全性方面,錳酸鋰電池電池安全性還需要再提高。

  鈦酸鋰快充電池適用范圍:純電動(dòng)客車

  鈦酸鋰動(dòng)力電池是以負(fù)極材料命名,正極采用三元材料,以珠海銀隆、微宏動(dòng)力、天津捷威為典型企業(yè)。從性能來看,鈦酸鋰電池的低溫性能優(yōu)越、安全性和循環(huán)使用性能較好,作為快充電池的倍率性能也得到業(yè)界的肯定。但是鈦酸鋰目前突出的問題有兩點(diǎn):其一,能量密度相對較低,在政策、市場均要求不斷提升能量密度的壓力下,當(dāng)前鈦酸鋰的市場份額在整個(gè)動(dòng)力電池市場中占比較低。其二,受高成本的小金屬材料如鈦、鎳、鈷的影響,鈦酸鋰電池成本明顯要高于其他體系。

  鈦鈮氧化物負(fù)極材料:快充新方向

  鈦鈮氧化物是基于鈦酸鋰的基礎(chǔ)上研發(fā)產(chǎn)生的,主要優(yōu)勢在于相對于鈦酸鋰?yán)碚撊萘?75mAh/g,鈦鈮氧化物的理論容量在280mAh/g左右。

  2017年10月,東芝官方宣布已成功研發(fā)新一代車用鋰離子電池,有望在2019年商用。新電池具備能量密度高、充電效率快等優(yōu)點(diǎn),只需充電6分鐘就能達(dá)到90%的電量,可行駛320公里。目前鋰電池平均需30分鐘才能充至80%電量。

  除了這些類型的電池,“石墨烯電池”也引起了廣泛的關(guān)注,石墨烯現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用是在鋰電池中用作負(fù)極活性材料和導(dǎo)電添加劑。將石墨烯作為材料確實(shí)能夠提高電池的快充能力,但是將石墨烯進(jìn)行大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用仍需克服大量技術(shù)問題。


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