鈦酸鋰離子電池與磷酸鐵鋰比較分析

以磷酸鐵鋰-石墨烯、三元-鈦酸鋰兩種鋰離子電池為例，單從能量密度來看，鈦酸鋰離子電池處于劣勢。東北證券研報指出，目前磷酸鐵鋰離子電池實際比能量為100-120Wh/kg，其中特斯拉采用的鎳鈷鋁三元電池更是達(dá)到252Wh/kg，而銀隆鈦酸鋰離子電池只有90Wh/kg，僅為某些石墨類負(fù)極材料電池的一半。

再從成本看，鈦酸鋰離子電池也沒有優(yōu)點。目前，銀隆鈦酸鋰離子電池原材料包括氫氧化鈦和氫氧化鋰，其價格高于石墨類負(fù)極材料。根據(jù)我國電池網(wǎng)調(diào)研結(jié)果，目前磷酸鐵鋰、三元電池成本在1100元/kwh-1200元/kwh，而鈦酸鋰離子電池成本約為三元電池2-3倍。

能量密度低一倍、成本又高出2-3倍，鈦酸鋰離子電池怎么參與市場競爭？顯然，是它自身的獨特優(yōu)點打動了部分業(yè)內(nèi)人士。

鈦酸鋰離子電池的安全性一枝獨秀

鈦酸鋰作為負(fù)極材料時電位平臺高達(dá)1.55V，比傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料高出1V還多，雖然損失了一些能量密度，但也意味著電池更加安全。技術(shù)專家盧藍(lán)光曾表示，電池快速充電時對負(fù)極電壓需求比較低，但假如過低，鋰離子電池就容易析出非常活潑的金屬鋰，這種鋰離子不僅導(dǎo)電，還能跟電解液起反應(yīng)，然后釋放熱量，出現(xiàn)可燃?xì)怏w，引發(fā)火災(zāi)。而鈦酸鋰因為高出來的1V電壓預(yù)防了負(fù)極電壓為0的情況，也就間接預(yù)防了鋰離子的析出，從而保證了電池的安全性。

由于鈦酸鋰離子電池在高溫、低溫環(huán)境中均可以達(dá)到安全使用，也體現(xiàn)出其耐寬溫（尤其耐低溫）的重要優(yōu)點。目前，銀隆鈦酸鋰離子電池的安全工作溫度區(qū)域在-50度到65度之間，而普通石墨類負(fù)極電池在溫度低于-20度時能量就開始衰減，-30度時充電容量僅為充電總?cè)萘康?4%，在嚴(yán)寒天氣下根本無法正常工作。

鈦酸鋰離子電池與磷酸鐵鋰比較分析

此外，由于鈦酸鋰離子電池即便過度充電，也僅有1%的體積變化，被稱為零應(yīng)變材料，這使其有著極長的壽命。銀隆董事長魏銀倉曾表示，銀隆鈦酸鋰離子電池壽命可達(dá)30年，與汽車使用壽命相當(dāng)，而普通石墨負(fù)極材料電池平均壽命不過3-4年。從全壽命周期看，鈦酸鋰離子電池成本更低。

鈦酸鋰的最后一個優(yōu)點是快速充放電能力強，充電倍率高。目前銀隆鈦酸鋰離子電池的充電倍率有10C、甚至20C，而普通石墨負(fù)極材料的電池充電倍率僅有2C-4C。

基于鈦酸鋰離子電池的這些技術(shù)特點，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為其契合了新能源公交車、大型儲能裝備的需求。拿公交車來說，一般單趟里程不超過40公里，每次終點站進(jìn)站等待到下次發(fā)車時間間隔至少要幾分鐘時間。這時鈦酸鋰離子電池能量密度低的劣勢不會影響客車的使用，反而體現(xiàn)出電池快充的好處。作為公共交通工具，公交車對電池的安全性、耐用性都提出了更高要求。

6款搭載鈦酸鋰離子電池的新能源客車進(jìn)入工信部《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》（2017年第四批），意味著官方對這一電池技術(shù)成熟度的認(rèn)可。隨著后期補貼落實到位，鈦酸鋰電動客車的售價也將有所下降，未來有望持續(xù)拉動其銷量。面對巨大的新能源客車市場，鈦酸鋰公司開始擴(kuò)產(chǎn)。