中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：鈦酸鋰電池技術(shù)最早出現(xiàn)于上世紀(jì)九十年代，其原本主要用于工業(yè)和軍事儲(chǔ)能以及電網(wǎng)傳輸，并不用于車輛的動(dòng)力源。截止目前，在全球范圍內(nèi)真正具備鈦酸鋰材料核心技術(shù)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的企業(yè)只有兩家，一家是美國奧鈦納米技術(shù)有限公司，而另一家則是日本的電池巨頭東芝公司。
2010年，珠海銀隆耗資5750萬美元（約4億元）收購了美國奧鈦53.3%的股份，掌握了鈦酸鋰核心技術(shù)。截至2016年6月30日，珠海銀隆已分別在廣東珠海、河北邯鄲建立了兩大鈦酸鋰動(dòng)力電池生產(chǎn)基地。有了鈦酸鋰電池技術(shù)和產(chǎn)能的支撐，這也給了珠海銀隆造新能源汽車的底氣。
搭載鈦酸鋰電池的新能源客車
然而，鈦酸鋰電池因?yàn)槟芰棵芏忍?，被追求更長續(xù)航里程的車企所忽略。直到去年格力電器董事長董明珠，因看好珠海銀隆的鈦酸鋰電池技術(shù)，經(jīng)一波三折后最終攜手萬達(dá)集團(tuán)等資本巨頭以私人身份進(jìn)駐珠海銀隆。沉寂多時(shí)的鈦酸鋰電池，才又慢慢地在新能源汽車市場上火熱起來。
可以看到，在動(dòng)力電池能量密度戰(zhàn)爭越演越烈的當(dāng)下，鈦酸鋰電池可謂是作為一股“清流”存在著，補(bǔ)貼政策的制定都給其開了綠燈。在2017年政府公布的新能源汽車補(bǔ)貼方案中特別強(qiáng)調(diào)，超級(jí)電容和快充類的商用車補(bǔ)貼方案，與使用磷酸鐵鋰及三元電池的商用車標(biāo)能量密度采用不同標(biāo)準(zhǔn)。
時(shí)至今日，有多款搭載鈦酸鋰電池的新能源客車進(jìn)入到補(bǔ)貼目錄，而董明珠攜手珠海銀隆也推出了自己的SUV車型，推廣進(jìn)度可謂順利。然而今年以來，新能源客車遇冷，主打高安全性的鈦酸鋰又不受乘用車的待見，珠海銀隆似乎暫時(shí)陷入了發(fā)展的困境，負(fù)面的新聞也被頻頻的爆出。
諸多優(yōu)點(diǎn)傍身 鈦酸鋰一夜成名
說到鈦酸鋰不得不提珠海銀隆，而說起珠海銀隆就不得不提董明珠。去年，董明珠擔(dān)任董事長的格力電器曾發(fā)布公告稱，有意入股珠海銀隆，并于去年8月正式公布了收購珠海銀隆的詳細(xì)方案，收購價(jià)格約130億元。雖然最終收購失敗，但董明珠還是攜手王健林等以個(gè)人身份入股珠海銀隆。
董明珠的入股，令珠海銀隆成為動(dòng)力電池行業(yè)內(nèi)炙手可熱的企業(yè)。隨后在董明珠的牽線搭橋之下，格力電器曾與珠海銀隆達(dá)成涉及金額約200億元關(guān)聯(lián)交易。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，對(duì)于去年?duì)I收不到80億元的珠海銀隆而言，如此大規(guī)模合作將對(duì)其營收形成不小貢獻(xiàn)，至少在業(yè)績方面有了保障。
在珠海銀隆的帶動(dòng)下，國內(nèi)不少企業(yè)也開始對(duì)此前名不經(jīng)傳的鈦酸鋰展開布局。如京威股份就在去年內(nèi)聯(lián)合正道新能源、北京致云資產(chǎn)管理有限公司，三方合資成立了“寧波京威動(dòng)力電池有限公司”，新公司主營業(yè)務(wù)正是鈦酸鋰電池；微宏動(dòng)力也力求推出更高能量密度的鈦酸鋰電池產(chǎn)品。
因此可以說，在格力以及董明珠的影響下，鈦酸鋰可謂是一夜成名，那么鈦酸鋰電池的優(yōu)勢都有哪些呢？首先是安全性高，董明珠就直言不諱的表示，因?yàn)殡妱?dòng)汽車對(duì)安全性的要求是第一位的，搭載鈦酸鋰電池的電動(dòng)汽車還沒有發(fā)生過起火燃燒的事故，所以才會(huì)從鈦酸鋰電池切入到新能源汽車領(lǐng)域。
實(shí)驗(yàn)表明，傳統(tǒng)的碳電極在嵌鋰之后如果過充，電極的表面容易析出金屬鋰，其與電解液接觸發(fā)生反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生可燃性氣體，帶來安全隱患。鈦酸鋰電勢比純金屬鋰的電勢高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，放電電壓平穩(wěn)，因此提高了鋰電池的安全性能。在針刺、擠壓、短路等測試下不起火、不爆炸，安全性高。
其次快充性能優(yōu)異。與碳負(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有較高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)，可高倍率充放電，在大大縮短充電時(shí)間的同時(shí)，對(duì)循環(huán)壽命的影響較小，熱穩(wěn)定性也較強(qiáng)。根據(jù)相關(guān)的測試，最新技術(shù)研發(fā)的鈦酸鋰電池十分鐘，甚至是六分鐘就可以充滿電，相比傳統(tǒng)的電池有了質(zhì)的飛躍。
再次循環(huán)壽命長，可以說電池循環(huán)壽命決定整個(gè)新能源車的性價(jià)比，是未來新能源車脫離補(bǔ)貼政策后的主要競爭點(diǎn)。鈦酸鋰電池在充放電時(shí)，鋰離子嵌入和脫嵌不會(huì)造成鈦酸鋰晶型結(jié)構(gòu)的變化，因此對(duì)鈦酸鋰材料的結(jié)構(gòu)幾乎沒有影響。正因如此，鈦酸鋰也被稱為“零應(yīng)變材料”，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。
鈦酸鋰諸多優(yōu)勢明顯
鈦酸鋰電池與當(dāng)前“慢充最多使用5年、快充最多使用2年”的磷酸鐵鋰電池相比，優(yōu)勢十分突出。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)測定，普通電池循環(huán)使用壽命平均為3000次，而鈦酸鋰電池完全充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)3萬次以上，在作為動(dòng)力電池使用10年之后，可能還能作為儲(chǔ)能電池再使用20年。
耐寬溫性能良好，鈦酸鋰電池的尖晶石結(jié)構(gòu)具有三維鋰離子擴(kuò)散通道，因此鈦酸鋰電池在高低溫性能上的表現(xiàn)也十分優(yōu)異。一般電動(dòng)汽車在零下10℃時(shí)充放電會(huì)出現(xiàn)問題，鈦酸鋰電池耐寬溫性能良好，耐用性強(qiáng)，在零下50℃到零上60℃均可正常充放電，從而可消除用戶的后顧之憂。
缺點(diǎn)無限放大 規(guī)模推廣受阻
鈦酸鋰電池所具備的上述優(yōu)勢，能大幅節(jié)省充電站場地建設(shè)和人員配置成本，對(duì)于當(dāng)前的新能源車行業(yè)具有極大的“誘惑力”。然而鈦酸鋰的缺點(diǎn)也是相當(dāng)?shù)拿黠@，導(dǎo)致其應(yīng)用領(lǐng)域非常的狹窄，僅僅在新能源客車領(lǐng)域又少量的應(yīng)用，而發(fā)展如火如荼的新能源乘用車領(lǐng)域卻始終站不住腳。
鈦酸鋰材料在電池中作為負(fù)極材料使用，由于其自身特性的原因，材料與電解液之間容易發(fā)生相互作用并在充放循環(huán)反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體并析出，因此普通的鈦酸鋰電池容易發(fā)生脹氣的現(xiàn)象，導(dǎo)致電芯發(fā)生鼓包，電性能也會(huì)大幅下降，極大地降低了鈦酸鋰電池的理論循環(huán)壽命。
不過對(duì)鈦酸鋰電池來說，最致命的當(dāng)屬其能量密度低，導(dǎo)致續(xù)航里程無法保障。以常規(guī)的10米新能源公交車為例，如果配置目前主流的磷酸鐵鋰，可以配200度電，續(xù)航200公里；而鈦酸鋰只能配80度電，續(xù)航約80公里。如果與當(dāng)下主流的三元電池相比，這個(gè)差距可能顯得更大。
珠海銀隆前董事長魏銀倉曾表示，通過持續(xù)的創(chuàng)新研發(fā)，珠海銀隆第四代高能量密度鈦酸鋰電池，較第三代成本下降了40%，而能量密度提高了60%；成都興能新材料有限公司總經(jīng)理范未峰表示，“目前，常規(guī)的鈦酸鋰電池能量密度已經(jīng)可以做到90wh/kg以上，相對(duì)于磷酸鐵鋰來說差距已不是很大。
然而在當(dāng)前追求高能量密度的當(dāng)下，三元電池的市場份額急劇擴(kuò)大，導(dǎo)致磷酸鐵鋰電池的市場份額都被擠壓。如果僅拿鈦酸鋰和磷酸鐵鋰來比較，顯然沒有太大的意義。伴隨著新能源客車的發(fā)展暫緩，可以說鈦酸鋰失去了最后的賴以生存的領(lǐng)地，如果不加以轉(zhuǎn)變，未來發(fā)展前景可謂堪憂。
除了市場拓展不順利，今年以來鈦酸鋰的“老大哥”珠海銀隆負(fù)面新聞不斷。首先是被曝出有生產(chǎn)廠區(qū)大面積停工；南京項(xiàng)目因工程欠款一度被法院查封等問題；日前又主動(dòng)宣布減員8000人等。雖然這可能跟珠海銀隆大手筆的產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)有關(guān)，但亦能反映出當(dāng)前鈦酸鋰的市場體量并不大。
董明珠表示依然相信鈦酸鋰前景
近日，格力電器董事長兼總裁董明珠就格力關(guān)聯(lián)企業(yè)銀隆南京項(xiàng)目遭封事件首度回應(yīng)媒體時(shí)表示，“該事件不會(huì)影響銀隆的發(fā)展?！倍髦檎J(rèn)為，這種事件很正常。（南京）高院雖然出了點(diǎn)狀況，但已經(jīng)妥善解決。同時(shí)，她明確表示，“銀隆不會(huì)收縮投資，我對(duì)銀隆的前景依然充滿信心。
折戟?jiǎng)恿﹄姵?儲(chǔ)能或成未來方向
隨著珠海銀隆問題頻頻出現(xiàn)，與此同時(shí)鈦酸鋰電池能量密度不夠的硬傷與電動(dòng)汽車更長續(xù)航里程的要求背道而馳，珠海銀隆引以為傲的鈦酸鋰電池由于市場推廣進(jìn)展緩慢，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為鈦酸鋰并不適合未來電動(dòng)汽車發(fā)展的方向。那么，是不是鈦酸鋰電池就沒有用武之地了呢？
答案是否定的，業(yè)內(nèi)認(rèn)為，憑借超長的循環(huán)壽命和優(yōu)秀的安全性能，未來儲(chǔ)能市場卻能成為鈦酸鋰電池其極具前景的領(lǐng)域。上面提到，在各種類型的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中，鈦酸鋰電池具有循環(huán)壽命長、安全性能好、耐寬溫等特點(diǎn)，很好的契合了電網(wǎng)儲(chǔ)能的應(yīng)用場景，未來在儲(chǔ)能市場將大有可為。
董明珠曾提到，銀隆是“長期埋沒在沙漠里的金子”，自己看重鈦酸鋰電池未來在儲(chǔ)能領(lǐng)域前景。值得一提的是，受董明珠之邀共同向銀隆增資5億元的大連萬達(dá)集團(tuán)董事長王健林在早些時(shí)候提到，“銀隆的前途或在儲(chǔ)能。如果把可以將銀隆的鈦酸鋰技術(shù)商業(yè)化，銀隆的市值就會(huì)翻倍”。
發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)是促進(jìn)新能源發(fā)電、提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的關(guān)鍵核心技術(shù)?，F(xiàn)如今儲(chǔ)能被認(rèn)為是鋰電池的的下個(gè)風(fēng)口。作為未來推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前瞻性技術(shù)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在新能源并網(wǎng)、新能源汽車、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)等方面，都將發(fā)揮著巨大的作用。
寧德時(shí)代總裁黃世霖也公開表示，看好動(dòng)力電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的運(yùn)用。他認(rèn)為未來儲(chǔ)能市場甚至可以用萬億元的產(chǎn)值來衡量，寧德時(shí)代會(huì)積極布局儲(chǔ)能市場。6月11日，寧德時(shí)代與福建省投資集團(tuán)等共同投資建設(shè)的大型鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目完成簽約，投資24億元在晉江投資建設(shè)大型鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。
“之所以要發(fā)展儲(chǔ)能，是因?yàn)楣夥惋L(fēng)力發(fā)電是間歇的、是不穩(wěn)定的，因此需要儲(chǔ)能系統(tǒng)的配合，才能提供穩(wěn)定可靠的電力?！敝袊娏茖W(xué)研究院儲(chǔ)能電池本體研究室主任楊凱表示，鈦酸鋰電池具有的循環(huán)壽命長、安全性能好耐寬溫的特點(diǎn)，可以很好的契合未來電網(wǎng)儲(chǔ)能的應(yīng)用需求。
以磷酸鐵鋰電池為例，其循環(huán)壽命不超過3000次，壽命期限為7-8年。然而，鈦酸鋰電池的循環(huán)壽命在25000次以上，理論壽命期限可達(dá)30年，超長的循環(huán)壽命更符合工業(yè)儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用需求。與此同時(shí)，鈦酸鋰電池可在零下50℃到零上60℃的環(huán)境工作，可以極大擴(kuò)大儲(chǔ)能應(yīng)用的地域范圍。
由此可見，鈦酸鋰可以說是為儲(chǔ)能量身定做，然而最初的鈦酸鋰電池是以滿足電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需求而開發(fā)的?！皣H上先進(jìn)的鈦酸鋰電池企業(yè)已開始涉足電力儲(chǔ)能領(lǐng)域，比如在日本鈦酸鋰用做出能就有成熟的應(yīng)用，但國內(nèi)還沒有出現(xiàn)專門為規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)的鈦酸鋰電池。某電池企業(yè)負(fù)責(zé)人表示。
鈦酸鋰應(yīng)用儲(chǔ)能亟待降低成本
此外而且在成本方面，相較于磷酸鐵鋰劣勢非常明顯。“鈦酸鋰電池在規(guī)模應(yīng)用中面臨的主要問題是成本問題，其價(jià)格是磷酸鐵鋰電池價(jià)格的4—6倍?！睏顒P表示，鈦酸鋰電池要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用，需要在包括材料體系、電池設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等方面的技術(shù)重構(gòu)，在保證鈦酸鋰電池長壽命本征特性的同時(shí)，大幅降低成本。
對(duì)此，中國電力科學(xué)研究院聯(lián)合多家單位，共同組建了“儲(chǔ)能用低成本鈦酸鋰電池研制及系統(tǒng)集成技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目組。項(xiàng)目組針對(duì)儲(chǔ)能應(yīng)用需求，在原有鈦酸鋰電池的基礎(chǔ)研發(fā)出亞微米級(jí)鈦酸鋰材料。據(jù)了解，項(xiàng)目研制的儲(chǔ)能用鈦酸鋰電池保持了長壽命本征特性的同時(shí)，成本大幅下降30%。
上帝為你關(guān)上一扇門，卻為你打開一扇窗，用此話來形容鈦酸鋰電池在確切不過。鈦酸鋰電池雖然在動(dòng)力電池領(lǐng)域失寵，但卻在未來的儲(chǔ)能市場看到了曙光。發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)可看作是達(dá)成國家戰(zhàn)略意義的技術(shù)制高點(diǎn)，隨著鈦酸鋰電池價(jià)格的逐漸趨于合理，鈦酸鋰在儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛椤?
