目前，我國主流新能源汽車主要使用正極材料為磷酸鐵鋰或三元材料的動力電池，二者在新能源客車、乘用車領(lǐng)域各有優(yōu)勢。
鈦酸鋰電池與磷酸鐵鋰、三元電池相比究竟孰優(yōu)孰劣？這還要從三種電池的性能說起。眾所周知，鋰電池性能主要由正極、負(fù)極、電解液和隔膜決定，其中正、負(fù)極材料對電池的關(guān)鍵指標(biāo)，如容量、能量密度、循環(huán)壽命、安全性、倍率性能、成本等有重要影響。
盡管同以三元為正極材料，但鈦酸鋰電池卻打破以石墨烯為負(fù)極的傳統(tǒng)電池技術(shù)路線，改以鈦酸鋰為負(fù)極材料，這讓它成為同行眼中的異類。但正是鈦酸鋰自身的特性，讓這種材料的電池有著顯著特點(diǎn)。
以磷酸鐵鋰-石墨烯、三元-石墨烯、三元-鈦酸鋰三種鋰電池為例，單從能量密度來看，鈦酸鋰電池處于劣勢。東北證券(000686,股吧)研報指出，目前磷酸鐵鋰電池實(shí)際比能量為100-120Wh/kg，三元電池則為150-200Wh/kg，其中特斯拉采用的鎳鈷鋁三元電池更是達(dá)到252Wh/kg，而鈦酸鋰電池只有90Wh/kg，僅為某些石墨類負(fù)極材料電池的一半。
再從成本看，鈦酸鋰電池也沒有優(yōu)勢。目前，鈦酸鋰電池原材料包括氫氧化鈦和氫氧化鋰，其價格高于石墨類負(fù)極材料。根據(jù)中國電池網(wǎng)調(diào)研結(jié)果，目前磷酸鐵鋰、三元電池成本在1100元/kwh-1200元/kwh，而鈦酸鋰電池成本約為三元電池2-3倍。
能量密度低一倍、成本又高出2-3倍，鈦酸鋰電池如何參與市場競爭？顯然，是它自身的獨(dú)特優(yōu)勢打動了部分業(yè)內(nèi)人士。
首先，從電池最重要的安全性指標(biāo)考慮，鈦酸鋰一枝獨(dú)秀。
鈦酸鋰作為負(fù)極材料時電位平臺高達(dá)1.55V，比傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料高出1V還多，雖然損失了一些能量密度，但也意味著電池更加安全。技術(shù)專家盧藍(lán)光曾表示，電池快速充電時對負(fù)極電壓需求比較低，但如果過低，鋰電池就容易析出非常活潑的金屬鋰，這種鋰離子不僅導(dǎo)電，還能跟電解液起反應(yīng)，然后釋放熱量，產(chǎn)生可燃?xì)怏w，引發(fā)火災(zāi)。而鈦酸鋰因?yàn)楦叱鰜淼?V電壓避免了負(fù)極電壓為0的情況，也就間接避免了鋰離子的析出，從而保證了電池的安全性。
由于鈦酸鋰電池在高溫、低溫環(huán)境中均可以達(dá)到安全使用，也體現(xiàn)出其耐寬溫（尤其耐低溫）的重要優(yōu)勢。目前，鈦酸鋰電池的安全工作溫度區(qū)域在-50度到65度之間，而普通石墨類負(fù)極電池在溫度低于-20度時能量就開始衰減，-30度時充電容量僅為充電總?cè)萘康?4%，在嚴(yán)寒天氣下根本無法正常工作。
此外，由于鈦酸鋰電池即便過度充電，也僅有1%的體積變化，被稱為零應(yīng)變材料，這使其有著極長的壽命。鈦酸鋰業(yè)內(nèi)人表示，鈦酸鋰電池壽命可達(dá)30年，與汽車使用壽命相當(dāng)，而普通石墨負(fù)極材料電池平均壽命不過3-4年。從全壽命周期看，鈦酸鋰電池成本更低。
鈦酸鋰的最后一個優(yōu)勢是可以快速充放電，電壓可以放到0V對電池性能不受影響，目前鈦酸鋰電池的充電倍率有10C、甚至20C，而普通石墨負(fù)極材料的電池充電倍率僅有2C。
基于鈦酸鋰電池的這些技術(shù)特點(diǎn)，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為其契合了新能源公交車、大型儲能裝備的需求。拿公交車來說，一般單趟里程不超過40公里，每次終點(diǎn)站進(jìn)站等待到下次發(fā)車時間間隔至少需要幾分鐘時間。這時鈦酸鋰電池能量密度低的劣勢不會影響客車的使用，反而體現(xiàn)出電池快充的好處。作為公共交通工具，公交車對電池的安全性、耐用性都提出了更高要求。
5月2日，6款搭載鈦酸鋰電池的新能源客車進(jìn)入工信部《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》（2017年第四批），意味著官方對這一電池技術(shù)成熟度的認(rèn)可。隨著后期補(bǔ)貼落實(shí)到位，鈦酸鋰電動客車的售價也將有所下降，未來有望持續(xù)拉動其銷量。面對巨大的新能源客車市場，消費(fèi)高端電子產(chǎn)品等，鈦酸鋰企業(yè)開始擴(kuò)產(chǎn)。
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