中國儲能網(wǎng)訊：目前，動力鋰電市場主要形成以磷酸鐵鋰、三元材料兩款正極材料鋰電池為主二元對立的局面。長期以來，鈦酸鋰電池雖具有快充的天然優(yōu)勢，卻遲遲未能受寵。
而近段時(shí)間，“格力造”與“銀隆鈦”強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合一事卻在鋰電行業(yè)被刷屏，有關(guān)“鈦酸鋰強(qiáng)勢逆襲”的新聞也屢見報(bào)端。
根據(jù)格力電器（000651）8月16日最新公告，收購100%珠海銀隆股權(quán)事件正按照《上市公司重大資產(chǎn)重組管理辦法》及其他有關(guān)規(guī)定，組織相關(guān)中介機(jī)構(gòu)積極開展盡職調(diào)查、審計(jì)、評估等工作。“1+1”是否達(dá)到等于2的效果還待時(shí)間來證明。
一位業(yè)內(nèi)專家表示，3-5年內(nèi)，鈦酸鋰電池將形成與磷酸鐵鋰、三元材料兩款電池三足鼎立的局面。
那么，鈦酸鋰電池市場需求到底如何?能量密度短板是否已經(jīng)找到破解之法呢?調(diào)研多家從事鈦酸鋰的企業(yè)，希望對讀者有所裨益。
市場需求到底如何
從多家鈦酸鋰企業(yè)了解到，與前兩年相比，今年鈦酸鋰電池的需求量明顯增大。
微宏動力系統(tǒng)(湖州)有限公司(下稱“微宏動力”)總經(jīng)理仝志明透露，去年公司鈦酸鋰電池業(yè)務(wù)成交額已經(jīng)過億，今年的鈦酸鋰電池市場需求量不會有特別大的變化，樂觀預(yù)計(jì)今年將增加20%-50%。
截至目前，微宏動力的鈦酸鋰快充電池已經(jīng)在重慶恒通、蘇州金龍、北汽福田、廈門金龍、南京金龍、東風(fēng)揚(yáng)子江等中國各大新能源客車以及英國、德國、荷蘭等海外市場應(yīng)用。
天津捷威動力有限公司(下稱“捷威動力”)副總王馳偉介紹，捷威鈦酸鋰電池目前主要應(yīng)用于商業(yè)大巴車上，2016年之前主要出口美國某大巴公司，現(xiàn)在國內(nèi)一些省市的相關(guān)項(xiàng)目在量產(chǎn)推進(jìn)中。鈦酸鋰市場需求較前兩年明顯增大很多。
珠海銀隆銷售總監(jiān)李昌盛表示，公司今年的市場需求量比去年增加3倍不成問題。此前，有媒體報(bào)道稱，2015年，珠海銀隆純電動客車銷售量躍升至3189輛，實(shí)現(xiàn)全年銷售訂單近7000輛，年增長率2228%，銷售總金額超過40億元。
一位鈦酸鋰材料企業(yè)高管透露，國內(nèi)的幾家知名車企以及電池廠商都在向公司索要鈦酸鋰產(chǎn)品測樣，并洽談相關(guān)合作事宜。
鈦酸鋰電池三大性能突出
一直以來，鈦酸鋰電池在業(yè)界人士的印象中都是“可實(shí)現(xiàn)快充、壽命長、安全性好”。具體來說：鈦酸鋰，Li4Ti5O12，面心立方尖晶石結(jié)構(gòu)。具備高功率充放電能力，鈦酸鋰電池可實(shí)現(xiàn)快充。其循環(huán)壽命是傳統(tǒng)鋰離子電池的10倍，而且低溫充放電性能極佳，即使在-30℃狀態(tài)也良好。
此外，這種尖晶石結(jié)構(gòu)可使每個(gè)鈦酸鋰容納3個(gè)鋰離子。充放電時(shí)的鋰離子嵌入和脫嵌幾乎沒有不影響其晶型結(jié)構(gòu)，因此鈦酸鋰也被稱為“零應(yīng)變材料”。
“零應(yīng)變”對電極材料來說具有重要的作用，能夠避免充放電過程中材料由于伸縮導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而提高電極的性能和減少比容量的大幅度衰減，延長了電池的使用壽命。
目前鋰電池負(fù)極材料研究主要集中在碳基材料上。碳電極在電池反應(yīng)過程中進(jìn)行嵌鋰后的電位接近金屬鋰的電位，一旦電池在過充時(shí)，碳電極的表面就容易析出金屬鋰。產(chǎn)生的金屬鋰會刺穿隔膜，造成內(nèi)部電池短路，埋下安全隱患。
與碳負(fù)極材料相比，鈦酸鋰的高電位(1.5VvsLi+/Li)使該材料表面基本難以形成SEI膜，避免了電池過熱導(dǎo)致起火。即使在正常電壓范圍內(nèi)，鈦酸鋰表面也難以生成鋰枝晶。
這一點(diǎn)很重要，因?yàn)樵诤艽蟪潭壬媳苊饬虽囍г陔姵貎?nèi)部造成短路的可能。所以采用鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池的安全性在各種類型的鋰離子電池中相對要高。
突破能量密度瓶頸
因?yàn)榫邆渖鲜鰞?yōu)良性能，不少企業(yè)認(rèn)為鈦酸鋰電池在電動大巴車上大有可為。但能量密度不高以及電池循環(huán)容易脹氣等原因也制約著鈦酸鋰電池的大規(guī)模應(yīng)用，不少企業(yè)在進(jìn)行多方面攻關(guān)。
了解到，目前多家鈦酸鋰企業(yè)正在進(jìn)行能量密度提升。
四川興能新材料有限公司(下稱“四川興能”)總經(jīng)理范未峰博士表示，公司正在研發(fā)一款正極為鎳錳材料、負(fù)極搭配鈦酸鋰的鋰電池，成功后其性能可達(dá)到3.2V、120-130wh/kg。
據(jù)了解，微宏動力也研發(fā)多款鈦酸鋰軟包電池，電壓可達(dá)到2.3V，能量密度在85-110wh/kg不等。不同于四川興能的選擇，仝志明表示，微宏動力會選擇其他的材料路線。
高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)分析師認(rèn)為，從理論上來說，上述兩款材料搭配可以實(shí)現(xiàn)鈦酸鋰電池能量密度提升，但是鎳錳材料屬于一款高電壓材料，電解液在高電壓下會分解，導(dǎo)致電池性能不好。尋找一款耐高溫的電解液對企業(yè)來說，將是不小的挑戰(zhàn)。
