在十二届全国人大二次会议表决通过的《政府工作报告》中,提出了增加“推广新能源汽车”的相关内容。业内认为,在绿色、环保、节能的背景下,新能源汽车已成为汽车市场的发展趋势。在政府扶持政策频出、环境污染日益严峻等因素的驱动下,以纯电动汽车为代表的新能源汽车前景被广泛看好,并带动锂电池等相关产业发展。作为锂电池重要组成、占其成本30%-40%左右的正极材料产业也将迎来快速发展期。
新能源汽车将催热锂电池产业
根据《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,至2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆。
业内认为,新能源汽车在未来3-5年将进入快速增长期。作为新能源汽车重要组成部分、占其成本50%的锂电池产业也将从中受益。
资料显示,我国锂离子电池原材料来源十分丰富:青海和西藏等地盐湖中储藏大量可开发、且成本较低的锂资源;锰、铁、钒、磷等资源的储量也十分丰富。与此同时,我国在小功率锂离子电池领域形成完整的上下游产业链,锂电池发展十分迅速。国家统计局的数据显示,2013年我国锂电池累计完成产量 47.68亿自然只,累计同比增长16.9%;主营业务收入超过740亿元,同比增长17.8%。
汽车评论员贾新光表示,与笔记本电脑、手机等小型锂电池领域不同,锂电池在新能源汽车上的用量是消费类电子产品应用的上百倍乃至上千倍,以 2015年新能源汽车累计产销量将超过50万辆计算,届时将需要能量型动力电池模块150亿瓦时/年、功率型30亿瓦时/年。因此,新能源汽车需求市场一旦打开,将给锂电池产业带来爆发式增长。
正极材料成重点
随着锂电池产业规模的扩张,决定锂电池能量密度、寿命和安全性等重要指标的正极材料也得到业界越来越多地重视。
锂电池选用的正极材料主要有锰酸锂、三元材料(镍钴锰酸锂)和磷酸铁锂3种。数据显示,2013年,中国正极材料市场规模达到73.6亿元,同比增长12%。目前,我国锂电池正极材料生产企业达189家。
贾新光表示,磷酸铁锂作为正极材料能量密度就大于锰酸锂,而且在各种正极材料中,磷酸铁锂的内部阻力非常小,使得电池的使用寿命较长,充放电时发热量小,安全性高。然而,由于电动汽车的锂电池是数十甚至数百个电芯连接起来,对一致性要求非常高,这是磷酸铁锂电池很难做到的。
锰酸锂动力电池具有较高的氧化还原放热稳定性,充放电循环300多次后,容量保持率仍达到90%以上,并在工业化成熟度、成本、一致性上,远优于磷酸铁锂,但其稳定性较差。贾新光认为,新能源汽车要想获得市场认可,安全性至关重要。新能源汽车生产企业宁愿放弃一定的技术性能,也要确保产品的安全性能。因此,锰酸锂要想赢得市场,还需要在安全性领域加大研发。
三元材料是近年来发展迅速的新型锂电正极材料,具有容量高、成本低、安全性好等优异特性。河南环宇集团有限公司技术总监冯祥明表示,从化学性质上说,三元材料属于过度金属氧化物,含电量比较高。但是化学性质要比磷酸铁锂活泼,这就导致一定程度的安全问题。
中科院物理所研究员黄学杰表示,2013年特斯拉电动汽车起火事件与动力电池正极材料有关,其采用的是镍钴铝三元材料的18650电池,该三元材料在180摄氏度以上会出现自加热,起火后很难控制。
黄学杰认为,国内目前电动汽车用动力锂电池主要为磷酸铁锂材料,对于国内电动汽车发展而言是一个正确选择,因磷酸铁锂材料到了250摄氏度以上才会出现自加热现象。磷酸铁锂电池未来需解决的是能量密度问题。
中科院电工研究所车用能源系统及控制技术研究部副主任廖承林介绍,磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料是3种目前已经产业化的正极材料,它们各有优缺点,各有支持者。几年前,业内多数人认为,磷酸铁锂和锰酸锂是最有前途的动力锂电池正极材料,三元材料比较适用于消费电子产品。随着技术的进步,对锂电池正极材料的观点也在不断发生变化,如几年前认为磷酸铁锂最安全,国内有很多生产厂家,也有不少新能源汽车生产企业采用磷酸铁锂进行装车试制,但是近年来却有不同观点;以前有人认为锰酸锂不够安全,但近年来锰酸锂在日本等国发展很快;以前认为三元材料不适合用作动力电池,循环寿命相对也短,但是特斯拉电动汽车却采用三元正极材料,虽然曾出现过起火事件,但似乎并没有对其发展产生过大的负面影响。
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来源:互联网
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