一顆合格的鋰電池,基本組成包括外殼、正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液等。
其中,正極材料對(duì)于鋰電池的能量密度、安全性、循環(huán)壽命等起著決定性作用,占鋰電池成本的40%,其技術(shù)發(fā)展尤為關(guān)鍵。
目前,主流的正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及三元材料(主要包括鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷鋁酸鋰兩種)等。就能量密度、成本、安全性、熱穩(wěn)定性和循環(huán)壽命來(lái)看,它們各有千秋,這也導(dǎo)致動(dòng)力鋰電池正極材料技術(shù)路線出現(xiàn)分化。
2002年,磷酸鐵鋰(LFP)首次被美國(guó)Valance公司產(chǎn)業(yè)化,隨即引起了中國(guó)市場(chǎng)的廣泛關(guān)注。從2004年開(kāi)始,我國(guó)掀起了一股投資磷酸鐵鋰材料和磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的熱潮,隨后,它成為我國(guó)正極材料的主要路線,爭(zhēng)議暫告段落。
但是,隨著特斯拉在動(dòng)力電池使用了鎳鈷鋁酸鋰的正極材料,爭(zhēng)論再次出現(xiàn)。在近日召開(kāi)的2014年第二屆中國(guó)(成都)鋰電新能源產(chǎn)業(yè)國(guó)際高峰論壇上,此話題亦是百家爭(zhēng)鳴?!睹咳战?jīng)濟(jì)新聞》記者注意到,爭(zhēng)論主要集中在鋰電正極材料的安全性、能量密度和成本上。
北京大學(xué)教授其魯認(rèn)為,錳酸鋰系列代表著未來(lái)的發(fā)展方向。最近,其魯在和國(guó)內(nèi)電池廠家做了程度不同的溝通后,認(rèn)為國(guó)內(nèi)有些廠家錳酸鋰電池的穩(wěn)定性做得都比較好。漸進(jìn)式錳酸鋰電池深度充放兩千次,容量還保持著80%以上,這意味著照現(xiàn)在汽車(chē)使用的壽命來(lái)考慮,可保證5年甚至更長(zhǎng)的年頭使用。
“無(wú)論安全系數(shù),還是從能量密度綜合考量,錳酸鋰電池是今后一個(gè)時(shí)期動(dòng)力鋰電池發(fā)展的重要方向;而摻雜鎳的具有漸進(jìn)式結(jié)構(gòu)的錳酸鋰,作為下一代電動(dòng)汽車(chē)的重要發(fā)展方向,是值得大家關(guān)注的。”其魯說(shuō)。
當(dāng)升科技總裁李建忠認(rèn)為,從能量密度上講,錳酸鋰好于磷酸鐵鋰,鎳鈷錳多元材料NCM又好于錳酸鋰,鎳鈷鋁材料NCA又好于鎳鈷錳多元材料NCM。
當(dāng)升科技是國(guó)內(nèi)最大的鈷酸鋰生產(chǎn)企業(yè),由于鈷酸鋰越來(lái)越不能適應(yīng)市場(chǎng),公司業(yè)績(jī)近年來(lái)一直平平。為謀轉(zhuǎn)型,公司正積極向三元材料轉(zhuǎn)型。在李建忠看來(lái),未來(lái)3~5年,NCM/NCA將成為電動(dòng)車(chē)用鋰電的主流正極材料。
長(zhǎng)期關(guān)注鋰電行業(yè)的專家墨柯線記者表示,對(duì)磷酸鐵鋰的前途有點(diǎn)擔(dān)憂,因?yàn)槠浼夹g(shù)進(jìn)步跟錳酸鋰(包括三元材料)的技術(shù)進(jìn)步,差距不是在縮小,而是在拉大?,F(xiàn)在電動(dòng)汽車(chē)方面對(duì)磷酸鐵鋰基本上是退出的,因?yàn)殄i酸鋰系列三元材料更合適。
一直以磷酸鐵鋰做為動(dòng)力電池的比亞迪,也認(rèn)識(shí)到磷酸鐵鋰的不足。今年早些時(shí)候,公司董事局主席王傳福表示,正在研發(fā)擁有更高能量密度的磷酸鐵錳鋰正極材料,能量密度將較磷酸鐵鋰增加60%。
按照2013年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)80%的動(dòng)力電池正極材料依然是磷酸鐵鋰,不過(guò)三元材料也進(jìn)入了中國(guó)電池的選擇范圍,出現(xiàn)了20%左右的使用份額。