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鈦酸鋰受資本熱捧 三大短板是硬傷

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年10月12日  

八月十八日晚,已經停牌近半年的格力電器公布有關收購珠海銀隆的議案的通告。通告顯示珠海銀隆將成為格力電器的全資子公司。通告甫出,"珠海銀隆"和其核心技術"鈦酸鋰"瞬間引起行業熱議。有消息人士稱,董明珠最看重的是制造業,她"以制造為核心"的戰略思路始終未曾變動,而把格力的產業延伸到新能源是其在新能源、節能環保、智能制造領域的布局的完善,一旦收購了銀隆,格力將擁有新能源電池的能力,從而掌握電動汽車的核心技術。


根據銀隆新能源官網的介紹,銀隆新能源的核心是新能源產業。公司2009年產業化,2010年銀隆收購美國上市公司奧鈦納米的第一大股東。通過收購奧鈦納米還掌握了鈦鋰材料生產技術。2012年時銀隆收購珠海廣通汽車,掌握整車制造、電池、電機、電控和充電設備等技術。


珠海銀隆"殺手锏"是鈦酸鋰技術,這其實是非主流技術,事實上日韓公司,包括國內技術實力比較強勁公司均不采用鈦酸鋰技術,并不是說這些主流的公司不了解有這款材料,只是在綜合評估權衡后,放棄了鈦酸鋰技術。作為鋰電池負極材料的鈦酸鋰,可和錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成2.4V或1.9V的鋰離子二次電池,此外,它還可以用作正極,和金屬鋰或鋰合金負極組成1.5V的鋰二次電池。


鈦酸鋰優缺點都比較明顯。和常見的磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池相比,鈦酸鋰電池的優勢在于:循環壽命長,超過10000次(要配合長壽命正極,如磷酸鐵鋰);工作溫度范圍廣,在低溫環境中依然能正常工作;快充能力強,70kWh的電池只需10分鐘即可100%充滿。但是鈦酸鋰電池存在三大"短板",嚴重影響了其大規模商業化應用。


短板一:高溫脹氣


鈦酸鋰(LTO)材料在電池中作為負極材料使用,由于其自身特性的原因,材料和電解液之間容易發生相互用途并在充放循環反應過程中出現氣體析出,因此普通的鈦酸鋰電池容易發生脹氣,導致電芯鼓包,電性能也會大幅下降,極大地降低了鈦酸鋰電池的理論循環壽命。測試數據表明,普通的鈦酸鋰電池在經過1500-2000次左右的循環就會發生脹氣的現象,導致無法正常使用,這也是制約鈦酸鋰電池大規模應用的一個最重要原因。


短板二:能量密度低


鈦酸鋰的克容量為160-170mAh/g,是傳統石墨負極材料的一半。此外,其對鋰電位為1.5V,會極大損失能量密度,即使配合高電壓三元正極使用時,鈦酸鋰pack級的能量密度也只能達到40~50Wh/kg,僅僅和鉛酸電池相當,而磷酸鐵鋰電池(以碳材料做負極)的能量密度已經超過了100Wh/kg。也就意味著,跟碳負極材料電池相比,相同的體積和重量只能存一半的電,續航也只有一半。


這種功率型用途是靠犧牲能量密度得來的,以普通的8m米巴士為例,假如跑到150Km的話,要配電量約100kWh,采用磷酸鐵鋰電池系統只要1噸重的電池;而假如采用鈦酸鋰的話,要2~2.5噸的電池系統,假如把這些電池的重量換算成乘客的話,則少拉15~20人。而且由于材料特性所致,鈦酸鋰的能量密度問題很難取得突破。


短板三:價格居高不下


此外,這個材料價格貴是肯定的,畢竟鈦不是什么特別便宜的東西,你再便宜能有錳鐵便宜,再便宜能有石墨便宜?再加上能量密度低,所以算單位能量的價格時,只會更缺乏競爭力。


鋰金屬是非常珍貴的元素,由于鋰電池的充放電是靠鋰離子來回遷移完成的,不同電池體系的鋰電池的每安時消耗的鋰元素是相同的,所以電池體系能量密度越高,鋰元素的利用率越高,而鈦酸鋰電池的能量密度不到磷酸鐵鋰電池的一半,其鋰元素的利用率也不到磷酸鐵鋰電池的一半,這不僅造成了鋰資源的嚴重浪費,也導致鈦酸鋰電池物料成本的居高不下,長期降價潛力很小。珠海銀隆的快充也算是一種成功的運行模式。只不過真的得把單位能量(RMB/WH)的價格這筆賬算清楚。畢竟受市場認可的產品,成本一定得有競爭力,而在這點上鈦酸鋰好像不太樂觀。高溫脹氣痼疾難解,能量密度低,成本又居高不下,鈦酸鋰能得到市場認可嗎?格力向新能源的轉型能否成功?恐怕還要時間來驗證。



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