磷酸鐵鋰能量密度已達極限 三元材料是行業趨勢?

2020-12-13 OFweek維科網

  在現有材料體系的大框架下,無論技術如何改進,磷酸鐵鋰動力電池電芯的能量密度達到300Wh/kg的希望都較為迷茫,相對來說,三元技術路線則較有希望。

  值得注意的是,關於三元和磷酸鐵鋰的安全性爭議持續了兩三年,尤其是商用電動車究竟該使用哪種電池也一直眾說紛紜,此前業內有一個「折中」的觀點是:不同車型採用不同的電池,如乘用車看重續駛裡程,採用高比能量的三元電池,客車更看重安全性,採用比能量相對低但穩定性更高的磷酸鐵鋰。不過,就在今年年初,工信部宣布暫停三元電池用於純電動客車。

  三元電池何時解禁?

  於清教認為,新能源汽車要普及,必須要大幅度提高動力電池的能量密度。工信部主導制定的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》中明確提出,2020年動力電池模塊比能量要達到300Wh/kg,這意味著,電芯能量密度至少要在350Wh/kg以上。

  分析師墨柯在接受採訪時指出,暫停主要是出於安全考慮,一旦在安全方面找到解決方法後,國家會繼續支持三元動力電池技術路線。預計從今年開始的兩三年時間內,國家將會密集出臺一批旨在提高新能源汽車安全性的政策舉措。這期間,磷酸鐵鋰問題不大,但不想改變路線的從業廠商需要未雨綢繆,考慮2020年之後向儲能等市場轉移。

  儘管工信部宣布暫停三元電池用於純電動客車,但墨柯認為,這也只是影響三元/錳系電池的發展速度。他仍然樂觀預計,今年全年三元/錳系動力電池需求量為685.7萬kWh,同比增長67.01%,磷酸鐵鋰為1280.6萬kWh,與去年的1193.5萬kWh相比,僅略有增長,「磷酸鐵鋰電池在新能源汽車市場的發展,基本已到頂峰」。

  根據報告預計,到2020年,中國新能源汽車市場的動力電池總需求量將接近5000萬kWh,其中,磷酸鐵鋰還將經歷2年的緩慢增長,到2019年,絕對需求量會下降,2020年快速下降到750萬kWh左右,預計2018年純電動客車領域將會對三元電池解禁,此後三元電池的需求量將會爆發,到2020年將會達到4250萬kWh左右,從而基本完成對中國新能源汽車市場的統治,而磷酸鐵鋰電池則會將市場中心轉移到儲能領域。

  記者注意到,比亞迪也開始逐步擴大三元電池的布局,11月初,比亞迪董秘李黔在某次論壇上透露稱,未來將擴大三元鋰電池布局,2016年比亞迪預計電池產能10GWh,2017年新增三元電池5-6GWh。

  寧德時代新能源科技市場總監楊琦也告訴記者,目前公司磷酸鐵鋰和三元產能佔比在2比1左右,未來兩年會逐漸趨向1比1,由於新能源車對動力電池能量密度的要求,磷酸鐵鋰已經達到極限,而三元未來則可以有很大突破空間,這也是行業趨勢。

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    換成單位瓦時計算:容量/重量*標準電壓  LFP電芯:34.2*3.2=109.4wh/Kg 三元電芯:48.8*3.65=178.2wh/Kg  從單位瓦時來看,三元比LFP電芯高出(178.2-109.4)/109.4=62.9%。  從空間上計算,在同樣容量的情況下,LFP電芯比三元電芯多佔用48.6%的空間。