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天能暗戰比亞迪 磷酸鐵錳鋰PK天石墨烯錳基鋰電池

來源: OFweek 鋰電網 編者: 發布時間:2014-11-10

  

 叫板比亞迪萬向 天能發力石墨烯錳基鋰電池

  2014年10月,國家明確新能源汽車發展戰略之際,歷時6年研發,天能集團終于向市場推出用于新能源汽車的石墨烯錳基鋰電池。
  作為占據鉛酸電池市場絕對地位的集團掌門人,董事長張天任在天能新能源電池新技術發布會上信心滿滿地宣布,電池是電動汽車的心臟,天能集團作為中國新能源電池的龍頭企業、領導者,有責任、有能力為電動汽車打造動力持久、性能穩定、安全環保的新型動力電池。
  除了石墨烯錳基鋰電池,天能同時推向市場的還有高倍率鉛炭超級電池和電動車用長壽命云電池,這3項技術大大改善了電池的比能量、充放電次數等關鍵技術性能,可謂對電池技術的關鍵性創新突破。
  會放棄傳統產業嗎?
  主動淘汰低端的、老式的,傳統的鉛酸電池
  傳統二輪、三輪電動車所需的鉛酸電池,目前已從暴利走向微利,導致在傳統電池上產能過剩。面對誘惑多多、“高大上”的新能源汽車行業,天能此舉是否意味著放棄傳統產業,轉投新產業?
  張天任解釋說,以前,鉛酸電池占天能產能90%,且需求穩定,但隨著天能鋰電池項目的投產,鉛酸電池份額將逐步下降。集團在主動淘汰低端的、老式的、傳統的鉛酸電池,但不會放棄鉛酸電池業務,而是一直在升級,要生產高性能環保鉛酸電池,這種電池可以全利用,是可持續的產業。
  張天任幽默地說,我們推出的3項新技術,1.5個新技術屬于鉛基電池,1.5個技術是屬于鋰電池,我們不再在2輪低端鉛酸電池上做文章,要在新型、高能、自主知識產權的鋰電池上做大文章。
  此次推出的3項新技術中,天能開發出的高倍率鉛炭超級電池,已經在時風、奇瑞等廠家的純電動汽車上使用,這種電池相比傳統鉛酸電池,比能量高,提高40%,降低整車重量,比功率高,低溫性能優越,循環壽命長,可大容量快速充電,只需20分鐘,可以充入50%的電量。累計續航使用10萬公里以上。
  天能研究院副院長、技術總監方明學說,鉛炭電池面臨的市場需求非常旺盛,2010年國內微型純電動車產量10萬輛,動力電池需求量約15億WH,市值10億元人民幣,年增長率50%。
  中國電池工業協會、中國化學與物理電源行業協會副理事長、北京理工大學教授吳鋒指出,鉛電池作為目前電動汽車電池領域最為成熟的技術,具有安全性高、性價比高、可回收利用等優勢,未來相當一段時間內,仍將是城市微型電動汽車產業鏈中的一個主要產品。天能集團推出的這種新一代鉛電池,在循環壽命、續航里程、比能量等幾個關鍵指標方面都有了大幅度提升。這一新產品問世,將有利于電動汽車的普及和推廣。
        將鋰電池成本大大降低
  減少中國鋰電低端產品的產能過剩,擴大中高端產品的技術優勢
  張天任解釋說,這3項技術在國內外同行業中尋求差異化發展。石墨烯錳基鋰電池在全球屬于首發,云技術是和聯通公司共同研發,他對市場前景充滿信心。
  相對比亞迪、萬向、力神等早已從事鋰電池業務的企業,天能不認為自己是個晚到者,張天任說,中國1949年就有了鉛酸電池,天能到1988年才開始做鉛酸電池,歷經28年也做到了行業老大。天能的鋰電池是特有技術,通過在正極材料中加入石墨烯和錳材料,大幅提升電池的快速充放電性能,提升電池容量,使電動汽車的續航里程接近500公里。張天任特別強調,特斯拉的續航里程達300公里,現在我們也可以辦到。中國鋰電池研發一旦成功,會受益老百姓,電動汽車的價格可以做到只要15萬元。
  成本下降來自于技術創新,錳材料可以使電池性能更穩定,電池循環壽命可達到1500次,再加上錳材料來源廣泛,電池成本大大降低。此舉讓中國市場鋰電池成本從最初的鉛酸電池的3~5倍,降為現在的1.5倍。
  張天任接受記者采訪時指出,去年三星打出口號,宣稱要以低價占領中國鋰電池市場,我們不但沒有不做,還要做得更大。就像面粉可以做各種小吃、各種面點,鋰電池市場也不可能會是一家獨大。
  晚到者的優勢何在?
  自主知識產權和原材料的研發優勢
  從研發鋰電池到成功推出生產線,天能歷時6個年頭。現在,天能新能源電池的自動化生產線已經投產,可年產各種型號的動力型鋰電池達1.25GWH,天能集團副總裁周建中表示,可實現年產值20億元。當市場分析機構詢問產能利用率時,張天任樂觀地估計,可以達到90%。
  而此前中國的鋰電池因為成本高、裝備落后,安全性差,加之企業規模小,跟國際大型鋰電池企業很難競爭。
  此時進入市場,天能有優勢嗎?自主知識產權和原材料的研發優勢是天能的兩大信心法寶。即使設備投入巨大,張天任坦言,放在研發上的經費比設備更高。但現在生產出的產品不光能賣出去,而且還有贏利。
  張天任表示,明年計劃再建兩個生產線,達到3GWH,如果全部用在電動汽車上,可滿足8萬~10萬輛車使用。據悉,國內100多個新能源汽車企業,也很有信心用天能電池,有汽車廠家甚至擔心天能電池供應跟不上國內電動車發展速度。
  中國化學與物理電源行業協會秘書長劉彥龍認為,天能集團新能源項目的投產,不僅擴大了天能集團的鋰電市場占有優勢,對于國內鋰電池行業減少鋰電低端產品的產能過剩,擴大中高端產品的技術優勢,提高中國鋰電的國際競爭力都有著深遠影響。
     “我們沒有在老電池上做文章,沒有考慮再多賣幾個電池。而是要生產好電池。”張天任宣布,天能要做好電池,用在好車上。他表示,我們不追求產量、數量,追求的是質量、技術含量和未來的技術。

马车里低喘紧致书包网  事實上,這幾年,鉛酸電池經歷了強勁的行業整合,蓄電池企業數量從2011年的3000家降到300家,以鉛酸電池基地浙江長興為例,2004年,長興有鉛酸蓄電池企業175家,2010年64家,經過近年來的環保整治,目前剩下16家。隨著環保要求、行業準入等要求越來越嚴格,整個蓄電池行業的數量還要下降,天能在行業整合中受益很多,天能人稱此為“從鋪天蓋地到頂天立地的轉變”。

  隨著國家對新能源汽車的扶持力度不斷加碼,特別是從今年9月份開始全面取消新能源汽車車輛購置稅,未來預計新能源汽車市場增速將快于傳統車,中國新能源汽車產業全面提速,千億級市場即將爆發。天能已做好準備。

 

  比亞迪新技術 磷酸鐵錳鋰電池大揭秘 

 

  8月初,媒體報道了在湖南韶山舉辦的新能源汽車產業三基工程工作會議上專訪比亞迪董事長王傳福談磷酸鐵錳鋰正極材料的新聞后,引起各大證券類報紙、網站和券商、行業熱議,短短一周時間新聞量達到百家媒體以上報道,數百篇文章,同時在資本市場也引起極大關注。是不是鋰電池能量密度真的提高了?到底是磷酸鐵鋰還是磷酸鐵錳鋰路線?三元材料會改變嗎?為此,有媒體專訪中國科學院成都有機化學研究所博士、成都興能新材料有限公司技術總監范未峰。

  磷酸鐵鋰其實并不孤單

马车里低喘紧致书包网  范未峰博士認為,磷酸鐵鋰均是由鋰和另一種金屬離子形成的復合磷酸鹽,與市場上銷售的化學肥料(磷酸二氫銨、磷酸鐵銨等)類似,但溶解性不同而已,所以才有人說磷酸鐵鋰的肥料可做磷肥用,但實際上,磷酸鐵鋰的溶解性極差,不能向土壤中釋放有效的磷成分。

马车里低喘紧致书包网  范未峰介紹,磷酸根由于具有較多的氧離子和配位空間,故往往可以與過渡金屬離子構成相互連接的空間聚聯結構,所以這類離子歸屬于另一個大類——聚陰離子化合物(聚陰離子正極材料)。

  聚陰離子正極是個龐大的家族

  范未峰博士介紹,M代表前面所替代的鐵、錳、鈷、鎳、銅、鉻等任何一種金屬元素,只要M是變價金屬,且上述化合物結構穩定,具有鋰離子擴散的通道即可作為鋰電正極材料,但容量不同、電壓不同、倍率性能不同、壽命不同……

  磷酸——錳鐵鋰還是鐵錳鋰?

马车里低喘紧致书包网  范未峰博士認為,任何一種稱呼都無所謂,關鍵是最終鐵錳的比例,在目前來說,還沒有類似三元材料(532、111、811等)一種明確的共識——鐵錳的比例在多大下是最佳的?因為還沒有做出穩定的、性能好的磷酸鐵錳鋰,也許以后真正在使用的磷酸錳鐵鋰是——即更多種金屬的復合磷酸鹽。

  技術真實性是否屬實?

  磷酸鐵鋰理論比容量170mAh/g,放電平臺3.4V,材料能量密度是578Wh/kg;磷酸錳鋰理論比容量為171mAh/g,放電平臺4.1V,材料能量密度是701Wh/kg,比前者高21%。

  范未峰博士對中國電池網介紹,現有磷酸鐵鋰做成電池后的能量密度在90Wh/kg—130Wh/kg之間,按照材料21%的能量密度提升貢獻,即使是純的磷酸錳鋰,最高的能量密度也只能達到150Wh/kg左右,使用磷酸錳鐵鋰的電池的能量密度也只能在150Wh/kg以下。如果用預想中的最好的指標(150Wh/kg)對比現有磷酸鐵鋰電池最差的指標(90Wh/kg),則可以推斷最大的提升幅度為67%,但顯然這個假設只能是個假設。   
對比亞迪磷酸鐵錳鋰的分析
  范未峰博士表示,比亞迪技術和戰略上的求變真實性>技術革新真實性,或許比亞迪會陸續提出一些更新的觀念、觀點,試圖繼續引領行業的發展方向;但無論是否會否定自己經認定的磷酸鐵鋰技術路線,比亞迪不外有兩個方向:(1)堅持固守的磷酸鐵鋰模式,逐漸在新能源產業中衰老,并被拋棄,象比克正在無奈完成的歷程一樣。(2)積極儲備新的路線,在合適的時機下宣布自己真實的想法,依據自身擁有的強大研發團隊實現快速的技術轉型,實現第二次產業勝利。
  范未峰博士對王傳福接受中國電池網采訪時的觀點“而我們選擇的磷酸鐵錳鋰,這些元素在地球上很富有,不會存在枯竭的那一天,所以,我們從經濟性上來考慮,就選擇了這個路線。當然,隨著電池技術的不斷發展,我們也有可能選擇其它技術路線”——顯然有弦外之音。也就是說比亞迪也不可能一條路線走到黑!
  不同聲音的行業熱議
  聲音一:磷酸鐵錳鋰技術具有進步性是肯定的,但帶有一點忽悠的成分,沒王傳福說的那么好。90Wh/kg在磷酸鐵鋰電池里是比較差的,150Wh/kg又是新一代磷酸錳鐵鋰產品可以達到的一個最好性能,拿舊的中最差的和新產品中最好的比,數據上比較有吸引眼球的效果。
  聲音二:磷酸鐵錳鋰什么時候能量產,我們也不知道,因為我們也不是比亞迪的人,但是國際上的領先廠商,比如PHOSTECH,已有了磷酸錳鐵鋰材料的產能了,天津斯特蘭也早就噸級量產了。
  聲音三:磷酸錳鐵鋰材料有兩個電壓平臺,分析對應錳與鐵的氧化還原,如果要替換磷酸鐵鋰電池,電池系統要稍做改進,不過估計不會太大。這個材料的制備工藝和磷酸鐵鋰差別不會太大,估計做電池的技術也是類似的,推廣前景應該還可以。
  聲音四:磷酸錳鐵鋰是磷酸鐵鋰的升級版材料,比鐵鋰具有一定的優勢。我就是做磷酸錳鐵鋰的,這個東西有希望,但也沒那么容易做。 


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