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钛酸锂电池将引发电动汽车革命2016年10月19日       浏览:

表面处理网:新能源汽车――特别是纯电驱动汽车在降低能耗、减少二氧化碳排放等方面具有显著作用,因此被视为未来汽车的发展趋势。然而由于锂离子电池技术存在着诸多短板,导致电动汽车始终难以大规模应用普及。

“磷酸铁锂电池已经遇到了瓶颈……更安全、性能更好的钛酸锂电池有可能带来革命性变革……”中国工程院院士、世界电动车协会主席陈清泉如是说。钛酸锂为何能挑战磷酸铁锂 众所周知,目前国内主流的车用动力电池普遍采用磷酸铁锂电池,其主要由正极材料、负极材料、隔膜以及电解液组成。作为一个化学电源体系,在设计的工作条件范围以内一般不容易自燃等发生安全事故。但锂离子电池负极主要采用石墨材料,过充电时易析出锂枝晶,造成电池短路,影响锂电池的安全性能;同时易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低,不可逆容量较大。这就使得现在绝大多数电动汽车“不敢”进行快充快放,而只能采用慢充的形式,严重制约了车辆使用上的灵活性和方便性,给电动汽车的推广普及带来了不小的障碍。

此外,商用的隔膜为多孔PP/PE材质,厚度一般为20-30微米左右,是正极材料与负极材料间唯一的屏障,当电池发生外部短路或受到针刺挤压时,很容易导致隔膜的破裂,造成短时间内的大电流,使得电池内部温度升高,并在极短时间内引发系列的剧烈反应。

去年、今年发生的几起电动汽车事故中,锂电池都发生了起火燃烧现象,这令社会各界对电动汽车的安全性提出了质疑,也促使相关企业加快了新型动力电池研发的脚步。

在昨天举行的“2012新能源汽车产业发扎与合作高峰论坛暨项目对接洽谈会”上,陈清泉院士再次提到了新型电池――钛酸锂电池的出色表现。在会后的采访中,陈清泉进一步指出:“目前磷酸铁锂在能量密度上已经发展到了一个(相对)较高的水平,想要进一步突破很困难。而现在推出的钛酸锂电池(即以钛酸锂LTO作为负极材料)在使用中很稳定(锂离子在嵌入与脱出时晶格常数与体积变化都很小),(因LTO材料不与电解液发生反应所以)不会形成SEI膜;再加上钛酸锂的电势比锂金属高,不易析出锂枝晶,这样就(比采用碳负极材料的锂离子电池)更安全。”

与炭负极材料相比,钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2*10-8cm2/s),因此可以进行高倍率充放电,而且电池容量衰减很慢,寿命也高很多,循环充放电次数超过25000次。“现在(钛酸锂)最大的问题就在价格上要贵很多(据称贵两倍以上),而且现在国内能做(钛酸锂电池)的企业太少,如果谁能把钛酸锂做得便宜了,那将给电动汽车带来革命性的变革。” 目前国内只有重庆恒通(与微宏动力合作)和珠海银隆(收购了美国奥钛纳米技术有限公司)在使用钛酸锂电池,据重庆恒通电动客车动力系统有限公司副总工程师代幼文介绍,采用了钛酸锂电池的“10分钟快速充电纯电动客车”经过一年多的运行,行驶5万多公里,充电2000多次,在重庆山地和44摄氏度高温的考验下,“运行中钛酸锂电池发热情况较磷酸锂电池低10摄氏度左右;每车(首批6台)拆下一组电池,经测试衰减不到1%。” 中国汽车企业迎来并购良机

在谈到近来日本《产经新闻》撰文称国内某汽车企业“电动车电池故障频发,该公司自主研发技术值得怀疑一事,陈清泉非常罕见地对此进行了评价,他认为该企业“作为一家民族企业,能够为新能源(汽车)投入这么大,刺激了整个行业的发展――不管别人怎么说――这都是难能可贵的。”

与此同时,他也对这家企业提出了一些建议:“它现在的问题是比较封闭,(出于对核心技术的保护)包括产学研、和高校(及砌体企业)的合作都比较少。希望他们(在遇到近期的一些挫折后)能及时改进、调整,相信他们是会这样做的。最重要的还是整合各方面的资源,‘合作’才是发展的主流。”他举了像吉利和沃尔沃的例子,“我不久前去瑞典的时候,跟一些沃尔沃的员工的聊天,他们都说被李书福收购之后,研发的积极性更高了。他们的模式就很值得借鉴” “对于这家企业的前景,我还是非常看好的。”陈清泉最后总结道。 对于日前炒得沸沸扬扬的“万向收购A123失败”一事,陈清泉也谈了自己的看法:“A123和很多厂商都有合作,包括通用、上汽通用等等,他们肯定是有自己(领先)技术的,至少比万向的要好。但如果万向成功收购了A123会不会成功呢?我看也还不好说,毕竟现在‘忽悠’的企业太多了。不过,现在欧洲正处于‘欧债危机’的困难时期,这也是中国企业并购外国先进企业的一个好机会。”