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灵魂之问:三元锂和磷酸铁锂,究竟该PICK谁? 作者:匿名 时间:2019-11-19 15:33:58:


在三元锂和磷酸铁锂之间选择谁是每个新能源汽车公司将面临的灵魂问题。

根据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据,2019年1月至8月,中国动力电池总负荷为38.2千兆瓦时,其中三元电池总负荷为26.1千兆瓦时,占总负荷的68.4%。磷酸铁锂电池总负荷为11.0gwh,占总负荷的28.8%。

从目前的实际负载能力来看,三元锂电池比磷酸铁锂具有压倒性的优势。

造成这种差异的原因是磷酸铁锂主要用于新能源特种车辆和乘用车,而在大量乘用车中所占份额非常小。

事实上,在纯电动乘用车领域,磷酸铁锂曾经与三元锂相同。

据乘用车联合会秘书长崔东树统计,2015年,装载三元锂和磷酸铁锂的锂离子汽车比例分别为58%和41%。2017年,三元锂和磷酸铁锂的比例分别降至75%和23%。2018年,前者为89%,后者为11%。

可以看出,三元锂在纯电动客车上一路取得进展,而磷酸铁锂却遭到残酷的挤压。从今年1月到7月,磷酸铁锂仅占市场的5%。

从最初的平行发展到目前的地位差距,这种局面的形成是由于市场因素——三元锂相对较高的能量密度,可以更好地满足电动汽车的里程需求,以及更多的政策因素——新能源补贴政策趋向于高里程和高能量密度模式。

然而,随着对新能源的补贴逐渐减少,纯电动乘用车上的磷酸铁锂增加,工业和信息化部公布的新车型数量也逐渐增加。据分析,这是磷酸铁锂的春天。

但是《汽车商业评论》认为事情并不那么简单。

成本优势,但不明显

尽管纯电动乘用车几乎是世界上的三元锂电池,但补贴已经减少,每个汽车公司都将在其经济账目中做好计算。

近日,工业和信息化部发布了2019年第7批和第8批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》。每批目录有9辆装有磷酸铁锂电池的纯电动客车。除了前几批,磷酸铁锂制造的纯电动客车越来越多。

这些车型主要集中在江淮、奇瑞、东风、BAIC、SAIC通用五菱等汽车公司。此外,一些新的汽车制造动力企业,如郭维俊,大乘和联合汽车,也有磷酸铁锂纯电动客车。

今年3月,BAIC新能源ec220标准车型上市。与之前使用三元电池的ec220经典和精英版不同,它配备了磷酸铁锂电池。巡航里程从原来的171公里增加了35公里,售价更低(标准版55,800元,经典版59,800元,精英版61,800元)。

许多型号已经推出锂三元和磷酸铁锂版本,如n01。添加磷酸铁锂版本的原因是,联合汽车总裁张勇告诉《汽车商业评论》,磷酸铁锂“性能稳定,价格优惠”。

磷酸铁锂的价格低于三元锂。艾维经济研究所研究部总经理吴辉表示,谈到制造成本,“锂铁(电池芯)约为0.5元/wh,而三元(电池芯)约为0.7元/wh”。

真锂研究公司的创始人Ink Ke计算了一个汽车商业评论的账户。目前,汽车制造商购买磷酸铁锂电池系统的成本约为0.8元/瓦时,而ncm523电池需要1元/瓦时。如果使用磷酸铁锂,总功率为30千瓦小时的电池组可以便宜6000元。

简单来看,磷酸铁锂显然有更多的成本优势。然而,在墨柯看来,这个账户应该详细计算。

其次,以250-300公里范围内的纯电动汽车为例,比较分析两种锂电池方案的经济性。

根据实际锂研究数据,250-300公里纯电动客车的平均充电量磷酸铁锂为27.4千瓦时,三元锂汽车为26.4千瓦时。根据上述购买成本,一辆汽车的三元锂电池组的价格要高4480元。

随着补贴金额的引入,根据2019年新能源汽车补贴政策,预计对于250-300公里纯电动乘用车,三元锂将获得1000-2000元的额外补贴。

经过综合换算,可以得出一个有趣的结论:在250-300公里的纯电动客车类别中,携带三元锂仅比磷酸铁锂多3476元或2022元。

当然,虽然成本优势不明显,但磷酸铁锂的成本低于三元锂。对于那些对成本变化更敏感的模型来说,这非常有吸引力。

这也是磷酸铁锂非常受a00级纯电动汽车欢迎的原因。奇瑞孝义、BAIC ec220、宝骏e100和e200、江淮iev6e等车型均有磷酸铁锂版本。

未来,在新能源补贴完全消失后,磷酸铁锂的成本优势可能会更加突出,届时,搭载磷酸铁锂的纯电动客车可能会进一步扩大其规模。

但与此同时,另一个不可忽视的因素是三元锂电池的成本也在逐渐下降。两个锂电池中哪一个更经济的问题必须动态地考虑。显然暂时很难知道。

能量密度在增加,但空间有限。

事情在发展和变化。三元锂电池因其高能量密度而备受追捧,磷酸铁锂电池也从未停止。

今年第八批“新能源汽车推广应用推荐车型目录”中的磷酸铁锂纯电动乘用车电池系统能量密度约为140 wh/kg。该值正好是0.8倍补贴系数和0.9倍补贴系数之间的分界线。

今年上半年,郭萱高科技表示,公司生产的磷酸铁锂单体的能量密度已经达到190wh/kg,是行业领先水平。支撑客车系统的能量密度为140wh/kg,可满足400公里以上新能源汽车的续航里程。

然而,就能量密度而言,磷酸铁锂仍远不如三元锂。

在伟创力科技创新委员会(Flextronics Technology Innovation Board)最近的招股说明书中,伟创力透露,该公司已经开始批量生产能量密度为285瓦/千克的三元软包装产品。李绅电池还透露,其开发的77ah电池容量已达到303wh/kg。

根据汽车工业中长期发展规划,到2020年,中国动力电池单元的比能将达到300瓦时/千克以上,力争达到350瓦时/千克,系统的比能将力争达到260瓦时/千克。

这条标准线,三元锂电池无疑将更早达到标准。

吴辉对磷酸铁锂在乘用车上的前景并不乐观。他说,“客车用锂铁仍是一条过渡路线,未来将需要高能量密度。”

美世也持有类似观点,他认为乘用车的主要矛盾是“里程焦虑”,甚至直言不讳地说:“汽车公司在乘用车上改用磷酸铁锂电池是短视的。”

他认为这可以在一定程度上解决眼前的利润问题,但从长远来看会有更多的麻烦。

其中一个原因是三元体系有更大的空间继续增加能量密度,而磷酸铁锂基本上处于峰值。

存在从电池组电池到电池系统的分组效率的概念,例如,电池组电池的能量密度为180wh/kg,并且电池系统的能量密度可以仅为150 wh/kg。提高系统的分组效率非常重要。

据美世称,磷酸铁锂在乘用车上的分组效率现已达到80%,而其最大限值可能为85%。相比之下,三元分组效率几乎达到70%,还有很大的改进空间。

这样,再过两年,“携带三元电池的产品仍然可以留在市场上,而携带磷酸铁锂电池的产品可能需要在生命结束时开发新产品。”

然而,新产品的开发也需要成本。如果锂铁电池被重复使用,则需要报告新产品,并且在此期间还将产生产品测试成本。

第二个原因是,即使2021年新能源汽车没有补贴,也不意味着主管部门的评估标准将会缺失。

美世认为,如果未来的标准是看汽车的单位能耗,锂铁有缺点。“锂铁电池很重,即使它空载运行,其单位功耗也很高;此外,随着电池重量的增加,车辆的负载也会受到影响。”

天才在于

一辆安全节能的汽车需要什么样的电池?在最近的一次行业论坛上,中国工程院院士杨裕生表达了自己的观点:目前,高镍三元电池等高能电池不应成为发展的焦点;全固态电池的成功是不确定的;磷酸铁锂电池应该是主要力量,但性价比应该不断提高。

杨裕生高度赞扬磷酸铁锂的原因是因为磷酸铁锂经常被认为是一种优势:更好的稳定性。一些研究表明,不同电池的热失控温度对于磷酸铁锂通常高于500度,对于三元锂低于300度,对于一些高镍三元锂电池甚至低于200度。

但到目前为止,还没有权威数据证明三元锂电池不如磷酸铁锂电池安全。

根据中国科学院院士、清华大学教授欧阳明·高的统计数据,在2018年1月至9月中国报告的21起自燃事故中,12起是三元电池造成的,只有2起是磷酸铁锂电池造成的。

2019年8月18日,国家新能源汽车大数据联盟发布了《国家新能源汽车监管平台大数据安全监管结果报告》。报告显示,自今年5月以来,国家监管平台已发现79起新能源汽车安全事故,涉及96辆汽车。

其中,86%的事故车辆使用三元锂离子电池,7%的事故车辆使用磷酸铁锂电池,7%的事故车辆电池类型不确定。也就是说,在这个统计数据中,三元锂与磷酸铁锂的比例约为12∶1。

然而,从上述数据中得出三元锂电池不如磷酸铁锂电池安全的结论显然是武断的。

由于三元运输车的规模远远超过磷酸铁锂,基数大,如果发生更多事故也就不足为奇了。

事实上,为了电池安全,国家于2016年1月暂停将三元锂电池公交车引入新能源汽车推广应用推荐车型名单,直到2017年1月1日才解除禁令。

但事实上,无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,任何一种电池路线在追求各自的能量密度极限时都会遇到安全问题。

当然,从长远来看,随着技术的进步,磷酸铁锂的能量密度将逐渐增加,三元锂电池将变得越来越安全。

所谓的统治者有他的优点,但英寸是短的。每个都有自己的特点,因此有自己的市场。

欧阳明高邮认为不同型号应该使用不同的电池。-乘用车重视连续行驶里程,可使用高比能的三元锂离子电池。乘用车更加注重安全性,可以采用比能量相对较低但稳定性较高的磷酸铁锂电池。在纯电动汽车主导的动力电池中,三元锂电池在未来仍将占据主导地位。

对于汽车公司来说,无论使用哪种电池,总是有必要平衡安全性、耐用性、成本、性能和其他因素。技术路线本身没有区别。正确的选择是最适合你的。

资料来源:第一电网

作者:汽车商业评论

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