鉅大LARGE | 點擊量:1400次 | 2020年10月22日
三元材料鋰離子電池優(yōu)缺點以及市場分析
三元材料因其價格低廉,性能穩(wěn)定,被稱為是鋰離子電池的首選材料,而以三元材料為正極的鋰離子電池更是具有多種優(yōu)點。
1、正極為三元鋰離子電池材料,負(fù)極為人造石墨與其他先進負(fù)極材料的混合體。
2、疊片式軟包裝工藝,該結(jié)構(gòu)電流集流均勻、散熱性好、提升了電池倍率性能。
3、采用專利技術(shù)處理的隔膜,提高了三元鋰離子電池本體安全性,單體電池及模塊經(jīng)過跌落、擠壓、針刺、熱箱、過充過放等安全性評價試驗,滿足我國有關(guān)電池的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求。
4、特殊的隔膜材料提高了隔膜的保液能力及孔隙率,減小電池內(nèi)阻。以1倍率電流充放電,放電深度為DOD80%的情況下進行測試,3000次循環(huán)后,容量仍能保持在85%以上。
5、25Ah動力鋰電池的重量比能量為160Wh/kg,比磷酸鐵鋰離子電池高30%以上,可以減輕整車重量,提高續(xù)駛里程。
6、在大電流充放電時,極化小,溫升低。電池可持續(xù)3C充電,5C放電(瞬間10C)的高輸入輸出能力。
7、合理的電解液配比與配方,三元鋰離子電池的放電溫度范圍為-20~45℃,充電溫度范圍為0~45℃。
8、電池一致性好。采用多項專利制造工藝,粉體的前處理技術(shù),保證了粉體混合和漿料混合的均勻性;特殊的化成工藝,保證了三元鋰離子電池成膜的穩(wěn)定性。
能量密度高是三元材料鋰離子電池的最大優(yōu)勢,而電壓平臺是電池能量密度的重要指標(biāo),決定著電池的基本效能和成本,電壓平臺越高,比容量越大,所以同樣體積、重量,甚至同樣安時的電池,電壓平臺比較高的三元材料鋰離子電池續(xù)航時間更長。
單體三元鋰離子電池放電電壓平臺高達3.7V,磷酸鐵鋰為3.2V,而鈦酸鋰僅為2.3V,因此從能量密度角度來說,三元鋰離子電池具有絕對優(yōu)勢。
三元鋰離子電池的一個較大缺點是受到撞擊和高溫時起火點較低。所以對三元鋰離子電池的保護要求很高,以防意外。
三元鋰離子電池?zé)岱€(wěn)定性較差,在250-300℃高溫就會出現(xiàn)分解,并且三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)尤其強烈,一旦釋放氧分子,在高溫用途下電解液迅速燃燒,隨即發(fā)生爆燃現(xiàn)象。所以我們能夠看到,在極端的碰撞事故中,特斯拉等電動汽車依然還是有起火隱患。
三元材料鋰離子電池市場分析:
截至2020年三元鋰離子電池應(yīng)用占比將以8%的復(fù)合增速提升。從正極材料體系結(jié)構(gòu)來看,三元鋰電的實際能量密度為160~190wh/kg,相比磷酸鐵鋰提升幅度約為23%~46%,能量密度的優(yōu)勢決定了其是鋰離子電池的主流發(fā)展方向,2015年國內(nèi)動力鋰電池出貨量為15.7Gwh,其中三元材料電池出貨量為4.26Gwh,占比近27%。
從應(yīng)用方面看,乘用車的三元鋰電替代較快速,2015年三元電池在乘用車上的滲透率已經(jīng)達到了58.5%,在專用車上達到了59%。在北汽、寶馬等主流銷量車型完成了向三元鋰離子電池的應(yīng)用替換。從2016年最新的通告中103款物流車,71款采用三元材料路線,三元電池占比同比增漲7%至69%,我們預(yù)計2016~2020年三元電池的滲透率將以CAGR達8%的上升。
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