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比能量国家目标挑战磷酸铁锂 三元材料或成“香饽饽”

盖世汽车网 陆佳丽

近日,前央视主持人柴静拍摄的雾霾纪录片《穹顶之下》一时之间刷爆了朋友圈与微博。而谈到雾霾成因,机动车污染难逃责任。因此,在汽车制造业中,发展新能源汽车一直被公认为是能够实现节能减排的有效途径之一。

2月16日,科技部发布了《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案(征求意见稿)》,对于解决新能源汽车的里程问题,提出了电池和电机的具体目标:2020年,建立起完善的电动汽车动力系统科技体系和产业链,为2020年实现新能源汽车保有量达到500万辆提供技术支撑。对动力电池的能量密度,意见稿要求,轿车动力电池的单体比能量2015年底达到200瓦时/公斤,比2010年提高一倍;2020年达到300瓦时/公斤,

众所周知,影响当下新能源汽车发展的三大核心技术是电池、电机和电控。目前来看,三者之中,电机与电控的的技术较为成熟,因此,电池作为电动汽车的心脏可谓正在面临着最大的技术挑战。

磷酸铁锂技术路线遭遇挑战

目前,我国车用动力电池技术路线选择的是与美国相同的磷酸铁锂路线。毫无疑问,磷酸铁锂电池有着诸多优势:稳定性高、价格相对便宜,然而其能量密度(能量密度更大,才能更好地解决里程问题)提升空间却十分有限。据了解,磷酸铁锂电池单体电池的能量密度可达157 Wh/kg,但单体电池成组后能量密度则降为100 Wh/kg。

磷酸铁锂电池的能量密度空间有限

磷酸铁锂电池的能量密度空间有限

而根据国务院颁布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020 年)》中提及的目标,至2015年动力电池模块的能量密度达到150Wh/kg(折算成单体电池,其能量密度大约需要达到170-190Wh/kg)。而根据某从事动力电池技术研发的专业人士介绍,实际上磷酸铁锂的能量密度只能够达到130 Wh/kg,故以此来看,磷酸铁锂无法完全满足此要求。

相比之下,目前正被业内普遍认为将成为未来市场主流的三元材料则表现较佳,三元锂电池的能量密度比可以达到170 Wh/kg,这意味着同样重量的电池,三元材料的续航里程可以达到170公里,而磷酸铁锂只能够达到130公里。除此之外,三元的低温性与一致性较之磷酸铁锂都更胜一筹,唯一不足的是只有安全性较之磷酸铁锂稍有逊色。

三元材料锂电池集众多优点于一身,那么为何三元材料尚未市场化呢?这位专业人士告诉盖世作者,其实目前国际主流车使用三元材料已十分普遍,只是国内使用的相对较少,究其原因,主要还是国内的研发起步较晚与早期重视程度的欠缺。“虽然未来三元材料必是趋势,但是若三元材料价格持续上涨的话,磷酸铁锂仍将占据最大优势。”简言之,三元、磷酸铁锂、锰酸锂以及一些混合型材料等在较长的一段时间内仍会共存于市场。

成本与技术突破成国内产业发展掣肘

目前动力电池约占纯电动汽车整车成本的近50%,因此,价格无疑成为了制约电池产业发展的一大掣肘,“但是电池成本会呈现一个逐渐下降的趋势,乐观的话,五年之后成本或将减半。”某业内人士如是告诉盖世作者,“这还得靠产业化程度的助力,产业链一旦成熟,大批量生产的成本才能够有所下降。”

据悉,现阶段,市场上超过60%的动力电池供应均来自于外资或合资企业,针于此,这位业内人士分析指出,确实,在产业化初期,车厂都会倾向于选择进口或合资品牌电池来降低他们的风险,“然而由于成本和准入的问题,他们也会越来越多地考虑使用国产电池。”未来,国内发展较为成熟的电池企业如ATL、力神、国轩、万向与中航锂电等企业的产品都将迎来业绩高速增长阶段。

当然,除了成本的因素外,技术的突破也必不可少,虽然我国电池企业的研发现状是自主研发,“但做得好的并不多,难进入世界第一梯队。”据作者了解,电池研发的难点在于能量密度。例如,日本电池平均能量密度要高出中国平均水平的30%-40%,充电次数也能达到中国的几倍。然而,相信,随着新能源汽车产业链的持续火热,国内电池研发的现状将有巨大突破。

来源:盖世汽车网

作者:陆佳丽

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