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快充類動力鋰電池加速推進 磷酸鐵鋰系能否一枝獨秀?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年02月28日  

作為一種根正苗紅(國家政策支持、市場前景好)的交通工具,新能源汽車被大眾選擇的最關鍵指標有兩個:一次充電續航里程和電能補充的便捷性(充電樁和充電時間等)。首先,隨著補貼政策的逐漸退坡,相當于消費者要自己掏錢買電池了:想要電動汽車多跑100公里,就要買更高能量密度的電池,而動力鋰電池在整車成本中占比達30%以上。其次,很多城市地理空間有限,充電樁建設也有限,提升充電樁的利用效率只能靠縮短時間。第三點,當未來動力鋰電池的能量密度、成本、性價比都做得很好時,有快充更是錦上添花,消費者肯定樂意接受。這樣看來,發展快充動力鋰電池技術很有必要。


從電能補充的模式選擇來看,目前換電模式除在出租車上還有一定生命力之外,在商業車(包括大客車、城市配送車等)上基本出局;充電模式中,慢充顯然不符合大眾的多樣化出行需求。而正在快速崛起的快充動力鋰電池技術路線,將能夠較好地解決大眾的續航焦慮。


快充動力鋰電池的發展有了“客車榜樣”


國家工信部今年公布的前三批新能源汽車推薦目錄數據顯示,共計有40款快充客車上榜,且有占比越來越高的趨勢。隨著補貼政策的細化出臺,快充類純電動客車也將有望出現爆發式上升,相應的快充類動力鋰電池的需求量也會水漲船高。


圖表為前三批推薦目錄中40款快充類客車技術路線分布情況(C代表快充倍率)


從上圖可以看出,40款快充客車中,配套鈦酸鋰快充電池19款,占比47.5%;磷酸鐵鋰快充電池15款,占比37.5%;錳酸鋰快充電池6款,占比15%。快充倍率在5C以上的共有32款,占比80%,均能享受到1倍的補貼額度(即3000元/KWh的中央財政補貼)。


分批次來看,第一批目錄4款快充類純電動客車,搭載的動力鋰電池全部為錳酸鋰離子電池;第二批目錄5款快充類純電動客車,搭載的動力鋰電池全部為磷酸鐵鋰離子電池;第三批目錄中,鈦酸鋰來勢洶洶,磷酸鐵鋰的快充類車型提升較快。總體來看,近期多元化的路線選擇有利于快充類動力鋰電池的技術提升。


磷酸鐵鋰系有望實現彎道超車


快充類動力鋰電池技術除了提升充電倍率,還要考量能量密度、壽命、價格、安全性等指標。那么,快充類動力鋰電池三類材質大pK誰能勝出?


鈦酸鋰動力鋰電池:


鈦酸鋰動力鋰電池是以負極材料命名,正極采用三元材料,以珠海銀隆、微宏動力為典型公司。從性能來看,鈦酸鋰離子電池的低溫性能優越、安全性和循環使用性能較好,作為快充電池的倍率性能也得到業界的肯定。但是鈦酸鋰目前突出的問題有兩點:其一,能量密度相對較低,在政策、市場均要求不斷提升能量密度的壓力下,鈦酸鋰的市場前景堪憂。其二,受高成本的小金屬材料如鈦、鎳、鈷的影響,鈦酸鋰離子電池成本明顯要高于其他體系。


錳酸鋰快充電池:


錳酸鋰離子電池具備功率性能、放電倍率性能、低溫性能好,電壓頻率高的特點,且在三元上游原材料瘋漲的態勢下,錳酸鋰的成本優勢正在逐步突顯。但采用此種負極材料所導致的缺點也是很明顯的,首先是循環壽命不夠長,另外在能量密度、高溫性能等方面仍然要重點關注,并要不斷通過實踐來檢驗。近年來,錳酸鋰快充電池在插電式混動客車領域占比上升顯著,代表公司為中信國安盟固利、億鵬新能源、微宏動力。


磷酸鐵鋰快充電池:


磷酸鐵鋰快充電池是在技術最為成熟的磷酸鐵鋰體系內進行優化和潛力挖掘,材料成本相對較低,再結合成熟的技術背景及穩定的產品性能,磷酸鐵鋰快充電池發展潛力巨大。代表公司有寧德時代和沃特瑪等。例如,在“更短的充電時間”方面,寧德時代已經在開發能量密度190Wh/kg、15分鐘滿充的快充電池,該電池預計在2018年具備批量生產量力,其重要應用領域為乘用車。


筆者認為,目前快充動力鋰電池重要應用于新能源客車領域,但從市場發展潛力來看,未來乘用車的增速及市場規模將高于客車,因此,未來快充類動力鋰電池的消費結構也將會向這類車型偏移。而綜合三類快充動力鋰電池的性能來看,磷酸鐵鋰系或將最終脫穎而出,成為未來快充市場,特別是乘用車領域的重量級選手。

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