天能叫板比亚迪 磷酸铁锰锂PK石墨烯锰基锂电池

OFweek锂电网 综合报道

2014年10月,国家明确新能源汽车发展战略之际,历时6年研发,天能集团终于向市场推出用于新能源汽车的石墨烯锰基锂电池。

天能董事长张天任在天能新能源电池新技术发布会上信心满满地宣布,电池是电动汽车的心脏,天能集团作将为电动汽车打造动力持久、性能稳定、安全环保的新型动力电池。

除了石墨烯锰基锂电池,天能同时推向市场的还有高倍率铅炭超级电池和电动车用长寿命云电池,这3项技术能大大改善电池的比能量、充放电次数等关键技术性能。

会放弃传统产业吗?

主动淘汰低端的、老式的,传统的铅酸电池

传统二轮、三轮电动车所需的铅酸电池,目前已从暴利走向微利,导致在传统电池上产能过剩。面对诱惑多多、“高大上”的新能源汽车行业,天能此举是否意味着放弃传统产业,转投新产业?

张天任解释说,以前铅酸电池占天能产能90%,且需求稳定,但随着天能锂电池项目的投产,铅酸电池份额将逐步下降。集团在主动淘汰低端的、老式的、传统的铅酸电池,但不会放弃铅酸电池业务,而是一直在升级,要生产高性能环保铅酸电池,这种电池可以全利用,是可持续的产业。“我们推出的3项新技术,1.5个新技术属于铅基电池,1.5个技术是属于锂电池,我们不再在2轮低端铅酸电池上做文章,要在新型、高能、自主知识产权的锂电池上做大文章。”

此次推出的3项新技术中,天能开发出的高倍率铅炭超级电池,已经在时风、奇瑞等厂家的纯电动汽车上使用,这种电池相比传统铅酸电池,比能量高,提高40%,降低整车重量,比功率高,低温性能优越,循环寿命长,可大容量快速充电,只需20分钟,可以充入50%的电量。累计续航使用10万公里以上。

天能研究院副院长、技术总监方明学说,铅炭电池面临的市场需求非常旺盛,2010年国内微型纯电动车产量10万辆,动力电池需求量约15亿WH,市值10亿元人民币,年增长率50%。

中国电池工业协会、中国化学与物理电源行业协会副理事长、北京理工大学教授吴锋指出,铅电池作为目前电动汽车电池领域最为成熟的技术,具有安全性高、性价比高、可回收利用等优势,未来相当一段时间内,仍将是城市微型电动汽车产业链中的一个主要产品。天能集团推出的这种新一代铅电池,在循环寿命、续航里程、比能量等几个关键指标方面都有了大幅度提升。这一新产品问世,将有利于电动汽车的普及和推广。

将锂电池成本大大降低

减少中国锂电低端产品的产能过剩,扩大中高端产品的技术优势

张天任表示,上述3项技术在国内外同行业中寻求差异化发展。石墨烯锰基锂电池在全球属于首发,云技术是和联通公司共同研发,他对市场前景充满信心。

相对比亚迪、万向、力神等早已从事锂电池业务的企业,天能不认为自己是个晚到者,张天任说,中国1949年就有了铅酸电池,天能到1988年才开始做铅酸电池,历经28年也做到了行业老大。天能的锂电池是特有技术,通过在正极材料中加入石墨烯和锰材料,大幅提升电池的快速充放电性能,提升电池容量,使电动汽车的续航里程接近500公里。张天任特别强调,特斯拉的续航里程达300公里,现在我们也可以办到。中国锂电池研发一旦成功,会受益老百姓,电动汽车的价格可以做到只要15万元。

成本下降来自于技术创新,锰材料可以使电池性能更稳定,电池循环寿命可达到1500次,再加上锰材料来源广泛,电池成本大大降低。此举让中国市场锂电池成本从最初的铅酸电池的3~5倍,降为现在的1.5倍。

张天任接受记者采访时指出,去年三星打出口号,宣称要以低价占领中国锂电池市场,我们不但没有不做,还要做得更大。就像面粉可以做各种小吃、各种面点,锂电池市场也不可能会是一家独大。

晚到者的优势何在?

自主知识产权和原材料的研发优势

从研发锂电池到成功推出生产线,天能历时6个年头。现在,天能新能源电池的自动化生产线已经投产,可年产各种型号的动力型锂电池达1.25GWH,天能集团副总裁周建中表示,可实现年产值20亿元。当市场分析机构询问产能利用率时,张天任乐观地估计,可以达到90%。

而此前中国的锂电池因为成本高、装备落后,安全性差,加之企业规模小,跟国际大型锂电池企业很难竞争。

此时进入市场,天能有优势吗?自主知识产权和原材料的研发优势是天能的两大信心法宝。即使设备投入巨大,张天任坦言,放在研发上的经费比设备更高。但现在生产出的产品不光能卖出去,而且还有赢利。

张天任表示,明年计划再建两个生产线,达到3GWH,如果全部用在电动汽车上,可满足8万~10万辆车使用。

中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙认为,天能集团新能源项目的投产,不仅扩大了天能集团的锂电市场占有优势,对于国内锂电池行业减少锂电低端产品的产能过剩,扩大中高端产品的技术优势,提高中国锂电的国际竞争力都有着深远影响。

“我们没有在老电池上做文章,没有考虑再多卖几个电池。而是要生产好电池。”张天任宣布,天能要做好电池,用在好车上。他表示,我们不追求产量、数量,追求的是质量、技术含量和未来的技术。

随着国家对新能源汽车的扶持力度不断加码,特别是从今年9月份开始全面取消新能源汽车车辆购置税,未来预计新能源汽车市场增速将快于传统车,中国新能源汽车产业全面提速,千亿级市场即将爆发。

比亚迪新技术 磷酸铁锰锂电池大揭秘

8月初,媒体报道了在湖南韶山举办的新能源汽车产业三基工程工作会议上专访比亚迪董事长王传福谈磷酸铁锰锂正极材料的新闻后,引起各大证券类报纸、网站和券商、行业热议,短短一周时间新闻量达到百家媒体以上报道,数百篇文章,同时在资本市场也引起极大关注。是不是锂电池能量密度真的提高了?到底是磷酸铁锂还是磷酸铁锰锂路线?三元材料会改变吗?为此,有媒体专访中国科学院成都有机化学研究所博士、成都兴能新材料有限公司技术总监范未峰。

磷酸铁锂其实并不孤单

范未峰博士认为,磷酸铁锂均是由锂和另一种金属离子形成的复合磷酸盐,与市场上销售的化学肥料(磷酸二氢铵、磷酸铁铵等)类似,但溶解性不同而已,所以才有人说磷酸铁锂的肥料可做磷肥用,但实际上,磷酸铁锂的溶解性极差,不能向土壤中释放有效的磷成分。

范未峰介绍,磷酸根由于具有较多的氧离子和配位空间,故往往可以与过渡金属离子构成相互连接的空间聚联结构,所以这类离子归属于另一个大类——聚阴离子化合物(聚阴离子正极材料)。

聚阴离子正极是个庞大的家族

技术真实性是否属实?

磷酸铁锂理论比容量170mAh/g,放电平台3.4V,材料能量密度是578Wh/kg;磷酸锰锂理论比容量为171mAh/g,放电平台4.1V,材料能量密度是701Wh/kg,比前者高21%。

范未峰博士对中国电池网介绍,现有磷酸铁锂做成电池后的能量密度在90Wh/kg—130Wh/kg之间,按照材料21%的能量密度提升贡献,即使是纯的磷酸锰锂,最高的能量密度也只能达到150Wh/kg左右,使用磷酸锰铁锂的电池的能量密度也只能在150Wh/kg以下。如果用预想中的最好的指标(150Wh/kg)对比现有磷酸铁锂电池最差的指标(90Wh/kg),则可以推断最大的提升幅度为67%,但显然这个假设只能是个假设。

对比亚迪磷酸铁锰锂的分析

范未峰博士表示,比亚迪技术和战略上的求变真实性>技术革新真实性,或许比亚迪会陆续提出一些更新的观念、观点,试图继续引领行业的发展方向;但无论是否会否定自己经认定的磷酸铁锂技术路线,比亚迪不外有两个方向:(1)坚持固守的磷酸铁锂模式,逐渐在新能源产业中衰老,并被抛弃,象比克正在无奈完成的历程一样。(2)积极储备新的路线,在合适的时机下宣布自己真实的想法,依据自身拥有的强大研发团队实现快速的技术转型,实现第二次产业胜利。

范未峰博士对王传福接受中国电池网采访时的观点“而我们选择的磷酸铁锰锂,这些元素在地球上很富有,不会存在枯竭的那一天,所以,我们从经济性上来考虑,就选择了这个路线。当然,随着电池技术的不断发展,我们也有可能选择其它技术路线”——显然有弦外之音。也就是说比亚迪也不可能一条路线走到黑!

不同声音的行业热议

声音一:磷酸铁锰锂技术具有进步性是肯定的,但带有一点忽悠的成分,没王传福说的那么好。90Wh/kg在磷酸铁锂电池里是比较差的,150Wh/kg又是新一代磷酸锰铁锂产品可以达到的一个最好性能,拿旧的中最差的和新产品中最好的比,数据上比较有吸引眼球的效果。

声音二:磷酸铁锰锂什么时候能量产,我们也不知道,因为我们也不是比亚迪的人,但是国际上的领先厂商,比如PHOSTECH,已有了磷酸锰铁锂材料的产能了,天津斯特兰也早就吨级量产了。

声音三:磷酸锰铁锂材料有两个电压平台,分析对应锰与铁的氧化还原,如果要替换磷酸铁锂电池,电池系统要稍做改进,不过估计不会太大。这个材料的制备工艺和磷酸铁锂差别不会太大,估计做电池的技术也是类似的,推广前景应该还可以。

声音四:磷酸锰铁锂是磷酸铁锂的升级版材料,比铁锂具有一定的优势。我就是做磷酸锰铁锂的,这个东西有希望,但也没那么容易做。

范未峰博士介绍,M代表前面所替代的铁、锰、钴、镍、铜、铬等任何一种金属元素,只要M是变价金属,且上述化合物结构稳定,具有锂离子扩散的通道即可作为锂电正极材料,但容量不同、电压不同、倍率性能不同、寿命不同……

磷酸——锰铁锂还是铁锰锂?

范未峰博士认为,任何一种称呼都无所谓,关键是最终铁锰的比例,在目前来说,还没有类似三元材料(532、111、811等)一种明确的共识——铁锰的比例在多大下是最佳的?因为还没有做出稳定的、性能好的磷酸铁锰锂,也许以后真正在使用的磷酸锰铁锂是——即更多种金属的复合磷酸盐。

来源:OFweek锂电网

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