01 – 磷酸铁锂呈现上升趋势
锂电池具有体积小、重量轻、充电快、耐用等优点,从手机电池和汽车电池中可见一斑。其中,磷酸铁锂电池和三元材料电池是目前锂电池的两大主要分支。
出于安全考虑,在乘用车和专用车辆领域,成本较低、技术相对成熟安全的磷酸铁锂电池得到了更广泛的应用。而比能量更高的三元锂电池则在乘用车领域得到广泛应用。最新公布的数据显示,磷酸铁锂电池在乘用车领域的占比已从之前的不足20%提升至约30%。
磷酸铁锂(LiFePO4)是锂离子电池常用的正极材料之一。它具有良好的热稳定性、较低的吸湿性以及在满电状态下优异的充放电循环性能,是动力和储能锂离子电池领域研究、生产和开发的重点。然而,由于其自身结构的局限性,以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池存在导电性差、锂离子扩散速率慢以及低温放电性能不佳等问题。这导致早期搭载磷酸铁锂电池的车辆续航里程较低,尤其是在低温条件下。
为了突破续航里程的限制,尤其是在新能源汽车补贴政策对车辆续航里程、能量密度、能耗等方面提出更高要求之后,尽管磷酸铁锂电池早期占据市场主导地位,但能量密度更高的三元锂电池已逐渐成为新能源乘用车市场的主流。从最新公布的数据可以看出,虽然磷酸铁锂电池在乘用车领域的占比有所回升,但三元锂电池的占比仍然保持在70%左右。
02 – 安全性是最大的优势
镍钴铝或镍钴锰合金通常用作三元锂电池的负极材料,但这些材料的高活性虽然带来了高能量密度,但也带来了较高的安全隐患。不完全统计数据显示,2019年新能源汽车自燃事故数量是2018年的14倍,特斯拉、维莱、北汽、维马等品牌相继发生自燃事故。
从事故可以看出,起火主要发生在充电过程中或充电后不久,因为电池在长期运行过程中温度会升高。当三元锂电池温度超过200℃时,正极材料容易分解,氧化反应会导致快速热失控和剧烈燃烧。磷酸铁锂的橄榄石结构使其具有较高的高温稳定性,其失控温度可达800℃,且气体产生量较少,因此相对更安全。这也是为什么出于安全考虑,新能源客车普遍采用磷酸铁锂电池,而采用三元锂电池的新能源客车暂时无法进入新能源汽车推广应用目录的原因。
近日,长安欧昌旗下两款电动汽车采用了磷酸铁锂电池,这与专注于轿车的普通汽车企业有所不同。这两款车型分别是SUV和MPV。长安欧昌研究院副总经理熊泽伟告诉记者:“这标志着经过两年的努力,欧昌正式迈入了电动化时代。”
至于为何采用磷酸铁锂电池,熊先生表示,新能源汽车的安全一直是用户“痛点”之一,也是企业最为关注的问题。考虑到这一点,新车搭载的磷酸铁锂电池组完成了1300℃高温烘烤、-20℃低温静置、3.5%盐溶液静置、11kN外部冲击等极限测试,实现了“不怕高温、不怕低温、不怕水、不怕冲击”的“四无畏”电池安全解决方案。
据报道,长安欧昌X7EV搭载最大功率150kW的永磁同步电机,续航里程超过405公里,并配备可循环充电3000次的超长寿命电池。常温下,只需半小时即可补充300多公里的续航里程。“实际上,由于配备了制动能量回收系统,在城市工况下,车辆的续航里程可达420公里左右。”熊先生补充道。
根据工信部发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿),到2025年,新能源汽车销量将占汽车总销量的25%左右。由此可见,未来新能源汽车的占比将持续增长。在此背景下,包括长安汽车在内的传统自主品牌汽车企业正在加快布局新能源汽车市场。
发布时间:2020年5月20日