3.3 发展锂离子电池我国具有独特优势 除了锂离子电池本身所具备的性能优势外,我们认为以锂离子电池作为为混合动力汽车乃至纯电动汽车的储能设备,发展锂电汽车我国具有得天独厚的条件
(1) 资源优势
锂电汽车的最主要关键部件是锂离子动力电池和永磁同步电机,锂离子动力电池的主要原材料锂、锰、铁、钒等在我国 都是富产资源。而我国更是永磁同步电机中永磁材料===稀土资源的大国,为锂电汽车提供了材料保证。
(2) 技术优势
我国的小功率锂离子电池早已经产业化,形成了上下游结合的完整产业链,电池产品超过世界市场的三分之一,锂离子动力电池技术已经达到国际先进水平,产业化条件也基本成熟,深圳比亚迪更是锂离子动力电池技术国际上的领先企业,已经实现产业化生产。
因此,我们认为,无论是锂离子电池本身特点,还是我国目前的现状,发展锂离子动力电池都将是我国新能源汽车产业化的主要方向。
4、动力锂离子电池材料:磷酸铁锂将成为正极材料的首选
动力锂离子电池是以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池,是专门为机动车提供动力的锂电池,具有零污染、零牌坊、能量密度高、体积小和循环使用寿命长等优点,是国内外动力电池发展和应用的趋势。
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图6:锂离子电池产业链分布
资料来源:日信研究
电池盖 正极材料 隔离膜 负极材料 有机电解液 电池壳电极板制造 电池芯封装 充放电测试 安全性测试笔记本 移动电话 数码产品 电动工具 电动自行车 汽车 生产 应用
4.1 动力锂电池产业化的选择---磷酸铁锂电池
锂离子电池内部主要由正极、负极、电解质及隔离膜组成,正负极及电解质材料上不同工艺上的差异使电池有不同的性能,尤其是正极材料对电池的性能影响最大。目前市场上的锂离子电池正极材料主要是氧化钴锂(LiCoO2),另外还有少数采取氧化锰锂(LiMn2O4)和氧化镍锂(LiNiO2)以及三元材料(Li(NiCo)O2)作为正极材料的锂离子电池。磷酸铁锂材料是最新研制的锂离子电池材料。
尤其需要指出的是,作为车用动力储能设备,安全性能尤其需要重视。由于锂电池比能量高,材料稳定性差,锂电容易出现安全问题,目前世界上知名的手机和笔记本电脑电池(正极材料为钴酸锂和三元材料)生产企业,日本三洋、索尼等公司要求电池的爆喷率控制在40个ppb(十亿分之一)以下,国内公司能达到ppm(百万分之一)级的就已经不错了,而动力电池的容量是手机电池容量的上百倍以上,因此对锂电的安全性要求极高。虽然钴酸锂电池和三元材料的电池具有重量更轻,体积更小等优点,但它们是不适合作动力电池应用于电动车的。
同时钴酸锂的主要原材料金属钴在我国储量极少,目前80%的金属钴基本靠进口,在我国难以大规模使用。
从目前各种锂离子电池的性能对比我们可以看出,磷酸铁锂电池是目前最适合用于电动汽车产业化运用的锂离子电池。因此,掌握了规模化生产磷酸铁锂和磷酸铁锂电池技术的企业,将在未来的电动汽车产业竞争中处于领先地位。