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受到新能源汽車的補貼下降影響,相關新能源企業也在通過降低用車成本和提高車價來維持企業收入,更換電池類型也是降低成本的舉措之一。
高溫條件下,三元鋰電池的三元材料會在200℃時發生分解,產生劇烈的化學反應,釋放出氧原子,并在高溫作用下極易發生燃燒或爆炸的現象,因此基于安全的考慮,我國工信部在2016年1月,通過特殊發文規定將三元鋰電池的使用暫時限制在純電動客車之外。而磷酸鋰電池的分解溫度在800℃,更不容易著火,安全性相對較高。
低溫條件下(氣溫低于-10℃以下),磷酸鋰電池衰減得非常快,經過不到100次充放電循環,電池容量將下降到初始容量的20%,基本與寒冷地區的使用絕緣了;而三元鋰電池的低溫性能優異,在-30℃條件下可保持正常電池容量,更適應北方低溫地區的使用條件。
在實驗條件下,磷酸鐵鋰電池循環5000次后,剩余容量為84%,1C(1C表示電池一小時完全放電時電流強度)循環5000次后仍能保持80%以上的初始容量;三元鋰電池循環3900次后,剩余容量只剩下66%,1C循環2500次后就下降到80%初始容量。相比起來磷酸鋰電池的循環壽命要遠遠大于三元鋰電池。此外,磷酸鐵鋰電池能量密度為120Wh/kg,已經基本達到理論極致,而三元電池的能量密度180Wh/kg,今后還有很大的提升空間。
從制造成本上來看,三元鋰電池所必需的鈷元素在我國儲量較少,大部分靠海外進口,受到市場波動影響非常大,所以三元鋰電池的成本必然居高不下,而磷酸鐵鋰電池所需原材料無需進口,供應充足,價格穩定,成本相對較低。當前鐵鋰電池系統能量密度可達140Wh/kg,成本比三元便宜10-15%,低端車型通過更換鐵鋰電池可獲得0.3-0.6萬元成本節約。從數據上看,2019年新車搭載磷酸鐵鋰電池的比例明顯上升。
而相比純電動,插電混車型更換磷酸鐵鋰電池的動力更強:
第一,插電混動車型補貼價格固定,不受電池能量密度等指標的影響;
第二,插電車型帶電量12-16KWh,重量不足100kg,更換磷酸鐵鋰僅增重10kg左右,對整車影響小;
第三,某新能源車企的兩款插電混動車型2019改款版均采用了鐵鋰電池。
根據最新預測,2019年中國新能源乘用車銷量達到150萬輛,其中A00車49.5萬輛,A0車17.6萬輛,插電混動車40萬輛,則部分乘用車電池配套由三元轉向鐵鋰將帶動鐵鋰電池裝機增量13.26GWh,預計2019年鐵鋰電池裝機量為24.24GWh,疊加增量部分,2019年鐵鋰電池裝機量同比將大增73.85%。
隨著新能源汽車的補貼降低,磷酸鐵鋰的使用量增加,一些磷酸鐵鋰供應商將在此次政策中獲利。三元鋰電池如果要發揮其優勢,需要解決其在安全性和成本高的問題。
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