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為什么三元鋰電池正在成為主流?

文章來(lái)源: 添加人:中汽聯(lián)-賀瑤榮 更新時(shí)間:2016-07-06

近年來(lái),隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),中國(guó)動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)也獲得了飛速發(fā)展。根據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年1-4月中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)出貨量達(dá)3.42Gwh,較去年同期高幅增長(zhǎng)2.38倍,預(yù)計(jì)2016全年中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)出貨量將達(dá)到30Gwh左右,同比增長(zhǎng)將在90%以上。

為什么三元鋰電池正在成為主流?

按不同材料,目前市場(chǎng)中現(xiàn)有測(cè)動(dòng)力電池主要分為磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池(包括NCA和NCM)、錳酸鋰池、鈷酸鋰池、鎳氫電池、鈦酸鋰池等。其中,磷酸鐵鋰電池是目前中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)中的主流電池類(lèi)型,但近年來(lái)市場(chǎng)增速明顯遜色于三元鋰電池。根據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年1-4月,中國(guó)磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)出貨量達(dá)2.6Gwh,同比增長(zhǎng)超過(guò)2倍,占整體市場(chǎng)的75.3%;三元系理電池市場(chǎng)出貨量771.51Mwh,與去年同期相比增幅高達(dá)3.47倍,在整體市場(chǎng)中的比重也提升到22.6%,逐漸成為了中國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)中的明星產(chǎn)品。

圖1 2016年1-4月中國(guó)不同正極材料鋰電池出貨量結(jié)構(gòu)

第一電動(dòng)網(wǎng)新聞圖片

數(shù)據(jù)來(lái)源:第一電動(dòng)研究院,InnoATP整理

注:三元鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元材料的鋰電池

三元材料電池由于具有電壓平臺(tái)高、能量密度高、振實(shí)密度高、電化學(xué)穩(wěn)定、循環(huán)性能好等特性,在提升新能源汽車(chē)的續(xù)航里程,減輕用戶(hù)續(xù)航里程憂(yōu)慮方面具有明顯優(yōu)勢(shì),同時(shí)還具有放電電壓高,輸出功率比較大,低溫性能好,可適應(yīng)全天候氣溫等優(yōu)點(diǎn),因此正逐漸受到汽車(chē)生產(chǎn)廠商和用戶(hù)的青睞。根據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年1-4月三元鋰電池在乘用車(chē)、客車(chē)和專(zhuān)用車(chē)中的搭載量均實(shí)現(xiàn)了快速增長(zhǎng),同比增速分別達(dá)到344.0%、189.6%和579.9%。

圖22016年1-4月中國(guó)三元鋰電池車(chē)型搭載量及增長(zhǎng)

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表1 主要鋰電池類(lèi)別相關(guān)指標(biāo)對(duì)比

指標(biāo) 三元材料電池 磷酸鐵鋰(LFP) 錳酸鋰(LMO) 鈷酸鋰(LCO)
鎳鈷鋁(NCA) 鎳鈷錳(NCM)
分子式 LiNixCoyAl1-x-yo2 LiNixCoyMn1-x-yo2 LiFePO4 LiMn2O4 LiCoO2
克容量(mAh/ g) 160—190 160—190 130 90 145
電壓平臺(tái)(V) 3.7 3.6 3.2 3.8 3.7
現(xiàn)階段比能量(Wh/kg) >180 160-180 120-130 130-150 150-180
振實(shí)密度(g/cm3) 2.0-2.4 2.0-2.3 1.0-1.4 2.2-2.4 2.8-3.0
循環(huán)壽命 >2000次 >2000次 >2000次 500-800次 >1000次
高溫性能(℃) ~65 ~65 ~75 45~ 80~
低溫性能(℃) -30 -30 -20 -20 -20
成本 最低 較高
材料資源 鈷資源缺乏 鈷資源缺乏 豐富 豐富 鈷資源缺乏
綜合性能 優(yōu) 優(yōu)
優(yōu)點(diǎn) 高能量密度,低溫性能好 電化學(xué)穩(wěn)定,循環(huán)性能好 高安全性,循環(huán)壽命長(zhǎng) 錳資源豐富,價(jià)格較低,安全性好 充放電穩(wěn)定,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單
缺點(diǎn) 高溫性能差,安全性差,生產(chǎn)技術(shù)門(mén)檻高 用到部分金屬鈷,價(jià)格昂貴 低溫性能較差,放電電壓低 能量密度低,電解質(zhì)相容性較差 鈷價(jià)格高,循環(huán)壽命較低

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目前,北汽新能源、江淮、江鈴、奇瑞、眾泰等已上市的新能源乘用車(chē)中,絕大部分車(chē)型均已開(kāi)始采用三元鋰電池,而比亞迪雖然目前仍以磷酸鐵鋰電池為主,但隨著市場(chǎng)應(yīng)用趨勢(shì)的轉(zhuǎn)變,其也正在加速向三元鋰電池應(yīng)用與研究的方向發(fā)展,公司最近在投資者互動(dòng)平臺(tái)上表示,在未來(lái)的新款乘用車(chē)中,公司將開(kāi)始使用三元鋰電池,同時(shí)也顯著加大了對(duì)三元鋰電池的研究開(kāi)發(fā)投入。又如在工信部最新公布的《道路機(jī)動(dòng)車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》(第285批)的103款新能源車(chē)型中,共有71款采用了三元鋰電池,其占比也從2015年的62%上升至了目前的69%,三元鋰電池也已經(jīng)成為了新一批電動(dòng)專(zhuān)用車(chē)的主力電池。

表2 2016年中國(guó)新能源乘用車(chē)動(dòng)力電池應(yīng)用狀況

廠商 車(chē)型 2016年1-4月累計(jì)銷(xiāo)量(臺(tái)) 電池類(lèi)別
北汽新能源 北汽E系列 6998 EV160采用鐵鋰電池 EV200/150已換用三元鋰電池
紳寶D50 792 三元鋰電池
江淮汽車(chē) 和悅IEV 6741 IEV4采用鐵鋰,IEV5已換用三元
江鈴汽車(chē) 江鈴E100 3227 三元鋰電池
奇瑞汽車(chē) eQ電動(dòng)車(chē) 3115 三元鋰電池
QQ電動(dòng) 529 三元鋰電池
眾泰汽車(chē) 云100 1895 三元鋰電池
眾泰E200 749 三元鋰電池
眾泰TT ev 635 三元鋰電池
吉利汽車(chē) 帝豪EV 1461 三元鋰電池
康迪熊貓 529 磷酸鐵鋰電池
長(zhǎng)安汽車(chē) 逸動(dòng) 1442 三元鋰電池
比亞迪 比亞迪E5 1504 磷酸鐵鋰電池
比亞迪E6 5896 磷酸鐵鋰電池
比亞迪秦 3948 磷酸鐵鋰電池
比亞迪奔馳 騰勢(shì) 667 磷酸鐵鋰電池
東風(fēng)日產(chǎn) 晨風(fēng) 778 錳酸鋰電池
上汽乘用車(chē) 榮威550 4184 磷酸鐵鋰電池
廣汽乘用車(chē) 傳祺GA5EV 829 三元鋰電池
華晨寶馬 5系 172 三元鋰電池
吉利沃爾沃 S60L 171 三元鋰電池
北京奔馳 C350 24 三元鋰電池

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不過(guò),由于三元鋰電池的安全性、高溫性能與磷酸鐵鋰電池相比較差,因此目前其還主要是應(yīng)用于乘用車(chē)和專(zhuān)用車(chē)領(lǐng)域,而在對(duì)安全性要求更高的客車(chē)領(lǐng)域,其應(yīng)用占比還相對(duì)較少,尤其是工信部裝備工業(yè)司司長(zhǎng)張相木在2016中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)上提出出于對(duì)動(dòng)力電池安全問(wèn)題的考慮,暫停三元鋰電池客車(chē)列入新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄的決定后,對(duì)三元鋰電池在客車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用產(chǎn)生了嚴(yán)重影響,甚至可以說(shuō)為中國(guó)三元鋰電池的未來(lái)發(fā)展蒙上了一層陰影。但可喜的是,在新能源乘用車(chē)和專(zhuān)用車(chē)的帶動(dòng)下,中國(guó)三元鋰電池市場(chǎng)并未停下發(fā)展的步伐,仍繼續(xù)保持了高速增長(zhǎng)。根據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年1-4月三元鋰電池在乘用車(chē)和專(zhuān)用車(chē)中搭載量的占比分別達(dá)到40.1%和52.4%,而在客車(chē)市場(chǎng)的占比僅為2.2%。

圖32016年1-4月中國(guó)不同車(chē)型三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池搭載量結(jié)構(gòu)

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雖然,政府暫停對(duì)三元鋰電池客車(chē)的財(cái)政支持補(bǔ)貼,在一定程度上影響了三元鋰電池的發(fā)展,但總體來(lái)看,三元鋰電池的快速普及發(fā)展已是大勢(shì)所趨。未來(lái),隨著三元鋰電池能量密度與性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)的持續(xù)擴(kuò)大,以及安全性能的不斷提升,其在各類(lèi)車(chē)型上的應(yīng)用占比還將持續(xù)提升,尤其是客車(chē)領(lǐng)域,相信其對(duì)三元鋰電池的應(yīng)用開(kāi)放不會(huì)讓大家等待太久,一經(jīng)放開(kāi),將具有巨大增量空間。經(jīng)過(guò)測(cè)算,InnoATP預(yù)計(jì)2016年中國(guó)三元鋰電池市場(chǎng)的需求量將達(dá)到9.0Gwh左右,同比將實(shí)現(xiàn)111%的高速增長(zhǎng),到2020年預(yù)計(jì)市場(chǎng)需求量更是將達(dá)到60Gwh左右,年均復(fù)合增長(zhǎng)60%以上,使三元鋰電池逐漸成為市場(chǎng)中的主流產(chǎn)品。顯然,三元鋰電時(shí)代正悄然來(lái)臨,你準(zhǔn)備好了嗎?望各電池企業(yè)緊抓市場(chǎng)趨勢(shì)與機(jī)遇,加快調(diào)整步伐,以促進(jìn)自身快速發(fā)展。

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