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为什么我们要主发展磷酸铁锂电池?

2021-11-12 10:39:00

1. 如果我们继续以发展三元锂电池为主,我们的动力锂离子电池将永远迎头赶上,这不仅无法在弯道上超车,还会失去新能源汽车的安全性。目前,改性锰酸锂和三元锂的核心技术掌握在日本和韩国公司手中。特别是三元锂在技术、工艺和设备方面已经达到了非常成熟和稳定的阶段。如果中国新能源汽车动力锂电池的发展方向是发展三元锂电池,不仅将长期赶超日韩公司,而且由于缺乏关键技术、工艺和设备,将陷入发展瓶颈。技术受到日韩公司的严重制约,规模远不及日韩巨头。三星SDI今年曾一度将18650-2.2ah电池的售价降至每电池1美元,几乎迫使国内同行陷入绝望境地。在国内三元动力锂电池的性能和价格无法与日韩巨头相比的情况下,如果我们在新能源汽车动力锂电池上坚持三元路线,恐怕我们还在追赶,我们已经被国际巨头扼杀了,更不用说在拐角处超车了。最终结果将与传统汽车的开发相同。高端汽车和核心技术仍然来自国际巨头。即使我们放弃市场,我们也无法回到核心技术。磷酸铁锂电池则不同。日本和韩国公司基本上没有参与,重要的国际竞争对手来自美国。虽然两项基本专利中有一项在美国(A123和valence是美国磷酸铁锂电池的重要代表),但中美技术水平差异不大,中国是投资最多的国家,全球磷酸铁锂领域的生产和销售。事实上,随着万向集团收购A123,中国公司已经掌握了世界上最高端的磷酸铁锂电池技术和工艺。与三元锂电池相比,磷酸铁锂电池在安全性和循环寿命方面的绝对优势是我国新能源汽车的关键因素和发展需求。只要我们明确其发展状况并加大投资以巩固这一优势,中国新能源汽车将有可能在弯道超车。

2。由于选用三元合金,顶层设计缺乏前瞻性,全球镍钴资源紧张。它的大量应用将导致市场价格的急剧上涨,特别是这两种元素在中国的存储容量根本无法支撑。三元锂电池的材料配方,无论是镍钴锰酸锂还是镍钴铝酸锂,都离不开钴和镍这两种贵金属。这两种金属在中国很稀有,在世界上的储量也很有限。其中,中国90%以上的钴必须进口,镍主要用于不锈钢生产。这两种贵金属都有国际期货交易,价格不仅高而且波动很大。如果中国决定将三元锂电池作为动力锂电池发展的重要路径,根据政府的规划,到2020年,新能源汽车产量将达到200万辆,新能源汽车拥有量将达到500万辆。按每辆新能源汽车80kwh锂电池平均充电能力计算,500万辆新能源汽车所需电池达到4000亿wh,不包括更换和备用电池。这一需求一旦投放市场,将很快推动钴镍期货价格的大幅上涨,从而带动现货市场价格的大幅上涨,三元锂电池未来价格走势将大幅上涨。新能源汽车在中国的推广没有达到政策预期目标的一个重要原因是价格居高不下。其中,最重要的原因是占新能源汽车成本近50%的动力锂离子电池价格居高不下。由于三元路线,新能源汽车价格更高,需要更多的政府补贴,市场化推广永远无法实现。   相反,磷酸铁锂电池不含任何贵金属,氧化铁和碳酸锂是生产正极材料的重要原料,在中国非常丰富。如果下游新能源汽车市场需求扩大,在规模效应的驱动下,上游材料成本将大幅下降。占磷酸铁锂电池成本30%以上的正极材料价格的下跌将推动磷酸铁锂电池价格的快速下跌。


3。在汽车安全设计方面,我国新能源汽车采用三元锂电池作为动力锂电池,安全隐患较大。在特斯拉的三起火灾中,一起是由一块金属片切割电池引起的。然而,由于特斯拉整车的完美安全设计,这三起火灾并未造成人员伤亡。三元材料的脱氧温度为200℃,放热能超过800jg。三元锂电池无法通过针刺试验,说明三元电池在内部短路的情况下容易发生安全事故。目前,我国新能源汽车整车安全性设计在短时间内无法达到特斯拉的水平。三元锂电池作为新能源汽车动力锂电池存在巨大的安全隐患。它关系到乘客的生命安全。即使这种潜在安全隐患的概率为十万分之一,也不可接受。磷酸铁锂离子电池在高温下的稳定性可达390℃以上,保证了电池内部的高安全性。不会因过充、高温、短路和冲击而爆炸或燃烧。它可以很容易地通过针刺试验。这种安全特性最适合中国新能源汽车行业,该行业仍处于起步阶段


4、从我国新能源汽车使用对象的消费特点和习惯来看,三元锂电并不适合做我国新能源汽车动力锂电池。特斯拉被称为富人的玩具,装配电池容量设计续航里程为400KM,但大多时候,实际运行也就200KM左右,属浅充浅放,因而循环寿命有所保障。但我国新能源汽车大多用于公交、政府公务、专用车和居民乘用车,其使用特点是,每天大多有固定线路和频次要求,属深充深放,三元锂电在DOD95%以上的条件下,容量衰减速度很快,循环寿命仅为磷酸铁锂离子电池的一半不到。新能源汽车平均使用8年以上,动力锂离子电池假如处于深充深放的条件下,维持80%以上的容量,三元锂电使用寿命将不到三年,而磷酸铁锂离子电池基本可以满足8年的使用要求。在目前国家相关补贴政策的条件下,首次购买新能源汽车有政府相应补贴,但二次采购电池并无补贴。三元锂离子电池在新能源汽车使用周期内,要更换两次电池,将极大新增使用者的经济负担,而不会为终端使用者所接受。假如三元锂电要获得与磷酸铁锂相同的使用寿命,其只能浅充浅放,需新增至少50%以上的电池容量。如此,其能量密度较高的优势将丧失,体积将比同性能磷酸铁锂离子电池大,电池重量也会更重,其价格更是远高于磷酸铁锂离子电池。


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