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三元锂电池和磷酸铁锂电池优劣势对比

2021-04-10   点击量:30

1、如果继续发展三元,我们的动力锂电池将永远处于追赶状态,不仅实现不了弯道超车,而且将丧失新能源汽车的安全性。


目前,改性锰酸锂和三元锂的核心技术,都掌握在日韩企业手中。尤其是三元锂,无论是技术、工艺还是设备,日韩行业龙头都已达到非常成熟稳定阶段。如果中国新能源汽车动力电池的发展方向定位于发展三元锂电,不仅长期处于追赶日韩企业状态,而且因缺乏关键技术、工艺和设备,已陷入到了一个发展瓶颈。技术严重受制于日韩企业,规模也远不如日韩企业巨头。三星SDI今年一次性将18650-2.2AH的电池销售价格降至1美元/只,几乎将国内同行逼上绝境。


在国内三元动力电池性能和价格都无法与日韩巨头相比的情况下,如果我们在新能源汽车动力电池上坚持三元路线,恐怕我们还在追赶路上,就已经被国际巨头给扼杀了,更无从谈什么弯道超车。最终结果将跟传统汽车发展一样,高端车和核心技术依然源自国际巨头,即使我们让出了市场也换不回核心技术。


磷酸铁锂电池则不同。日韩企业基本没有涉足,国际主要竞争对手来自美国。虽然两个基础专利有一个在美国(A123和Valence是美国磷酸铁锂电池的主要代表),但中国与美国的技术水平相差不大,而且中国是全球在磷酸铁锂领域投入最大、产销量最多的国家。


随着万向集团收购了A123,事实上中国企业已经掌握了磷酸铁锂电池全球最高端的技术和工艺。而磷酸铁锂电池在安全性和循环寿命上相对于三元锂电的绝对优势,正是中国新能源汽车关键要素所在和发展所需。只要明确其发展地位,加大投入固化这一优势,中国新能源汽车就完全有弯道超车的可能。


2、选择三元,顶层设计缺乏前瞻性,全球镍、钴资源紧张,其大量应用将导致市场价格暴涨,尤其中国这两种元素的贮量根本无法支撑。


三元锂电的材料配方,无论是镍钴锰酸锂,还是镍钴铝酸锂,都离不开两种贵金属,即钴和镍。这两种金属在中国都很匮乏,在全球储量也有限。其中,中国钴的使用量90%以上都需要进口,镍主要用于不锈钢生产,这两种贵金属都有国际期货交易,价格不仅高且波动很大。


如果中国确定以三元锂电为主要的动力电池发展路线,按照政府规划,到2020年,新能源汽车产能达到200万辆,新能源汽车保有量达到500万辆。按每辆新能源汽车动力电池平均带电量80KWH计算,500万辆新能源汽车所需电池就达4000亿WH电池,这还不包括用于更换和备用的电池。这种需求一旦推向市场,将很快推动钴、镍期货价格暴涨,从而带动其现货市场价格暴涨,三元锂电未来的价格走势将直线上升。中国新能源汽车推广没有达到政策预期目标的一个很大的原因,就是价格居高不下。其中,最重要的原因,就是占据新能源汽车成本近50%的动力锂电池价格居高不下。三元路线的结果,就是新能源汽车价格更高,要求政府的补贴也要更多,永远无法实现市场化推广。


磷酸铁锂电池则刚好相反,不含任何贵金属,而且生产正极材料的主要原料氧化铁、碳酸锂在中国储量非常丰富。如果下游新能源汽车市场需求放大,其上游材料在规模效应的推动下,成本将直线下降,占据磷酸铁锂电池成本超过30%的正极材料价格的下降,将促使磷酸铁锂电池价格的迅速下降。


3、整车安全设计上,中国新能源汽车使用三元锂电作为动力电池,会存在巨大安全隐患。


特斯拉三次着火中,其中一次为金属片划破电池引发的,但因特斯拉整车安全设计完善,三次着火并没有引起人员伤亡。三元材料的脱氧温度是200℃,放热能量超过800J/g,三元锂电无法通过针剌实验,表明了三元电池在内部短路的情况下,很容易引发安全事故。


钜大特种电池工程研究院

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