鈦酸鋰為何能挑戰(zhàn)磷酸鐵鋰？
眾所周知，目前國內(nèi)主流的車用動(dòng)力電池普遍采用磷酸鐵鋰電池，其主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜以及電解液組成。作為一個(gè)化學(xué)電源體系，在設(shè)計(jì)的工作條件范圍以內(nèi)一般不容易自燃等發(fā)生安全事故。但鋰離子電池負(fù)極主要采用石墨材料，過充電時(shí)易析出鋰枝晶，造成電池短路，影響鋰電池的安全性能；同時(shí)易形成SEI膜而導(dǎo)致首次充放電效率較低，不可逆容量較大。這就使得現(xiàn)在絕大多數(shù)電動(dòng)汽車“不敢”進(jìn)行快充快放，而只能采用慢充的形式，嚴(yán)重制約了車輛使用上的靈活性和方便性，給電動(dòng)汽車的推廣普及帶來了不小的障礙。
此外，商用的隔膜為多孔PP/PE材質(zhì)，厚度一般為20-30微米左右，是正極材料與負(fù)極材料間唯一的屏障，當(dāng)電池發(fā)生外部短路或受到針刺擠壓時(shí)，很容易導(dǎo)致隔膜的破裂，造成短時(shí)間內(nèi)的大電流，使得電池內(nèi)部溫度升高，并在極短時(shí)間內(nèi)引發(fā)系列的劇烈反應(yīng)。去年、今年發(fā)生的幾起電動(dòng)汽車事故中，鋰電池都發(fā)生了起火燃燒現(xiàn)象，這令社會(huì)各界對(duì)電動(dòng)汽車的安全性提出了質(zhì)疑，也促使相關(guān)企業(yè)加快了新型動(dòng)力電池研發(fā)的腳步。
在昨天舉行的“2012新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)扎與合作高峰論壇暨項(xiàng)目對(duì)接洽談會(huì)”上，陳清泉院士再次提到了新型電池——鈦酸鋰電池的出色表現(xiàn)。在會(huì)后的采訪中，陳清泉進(jìn)一步指出：“目前磷酸鐵鋰在能量密度上已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)(相對(duì))較高的水平，想要進(jìn)一步突破很困難。而現(xiàn)在推出的鈦酸鋰電池(即以鈦酸鋰LTO作為負(fù)極材料)在使用中很穩(wěn)定(鋰離子在嵌入與脫出時(shí)晶格常數(shù)與體積變化都很小)，(因LTO材料不與電解液發(fā)生反應(yīng)所以)不會(huì)形成SEI膜；再加上鈦酸鋰的電勢(shì)比鋰金屬高，不易析出鋰枝晶，這樣就(比采用碳負(fù)極材料的鋰離子電池)更安全。”
與炭負(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(為2 *10-8cm2/s)，因此可以進(jìn)行高倍率充放電，而且電池容量衰減很慢，壽命也高很多，循環(huán)充放電次數(shù)超過25000次。“現(xiàn)在(鈦酸鋰)最大的問題就在價(jià)格上要貴很多(據(jù)稱貴兩倍以上)，而且現(xiàn)在國內(nèi)能做(鈦酸鋰電池)的企業(yè)太少，如果誰能把鈦酸鋰做得便宜了，那將給電動(dòng)汽車帶來革命性的變革。”
目前國內(nèi)只有重慶恒通(與微宏動(dòng)力合作)和珠海銀通(收購了美國奧鈦納米技術(shù)有限公司)在使用鈦酸鋰電池，據(jù)重慶恒通電動(dòng)客車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司副總工程師代幼文介紹，采用了鈦酸鋰電池的“10分鐘快速充電純電動(dòng)客車”經(jīng)過一年多的運(yùn)行，行駛5萬多公里，充電2000多次，在重慶山地和44攝氏度高溫的考驗(yàn)下，“運(yùn)行中鈦酸鋰電池發(fā)熱情況較磷酸鋰電池低10攝氏度左右；每車(首批6臺(tái))拆下一組電池，經(jīng)測(cè)試衰減不到1%。”
“中國汽車企業(yè)迎來并購良機(jī)”
在談到近來日本《產(chǎn)經(jīng)新聞》撰文稱國內(nèi)某汽車企業(yè)“電動(dòng)車電池故障頻發(fā)，該公司自主研發(fā)技術(shù)值得懷疑”一事，陳清泉非常罕見地對(duì)此進(jìn)行了評(píng)價(jià)，他認(rèn)為該企業(yè)“作為一家民族企業(yè)，能夠?yàn)樾履茉?汽車)投入這么大，刺激了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展——不管別人怎么說——這都是難能可貴的。”
與此同時(shí)，他也對(duì)這家企業(yè)提出了一些建議：“它現(xiàn)在的問題是比較封閉，(出于對(duì)核心技術(shù)的保護(hù))包括產(chǎn)學(xué)研、和高校(及砌體企業(yè))的合作都比較少。希望他們(在遇到近期的一些挫折后)能及時(shí)改進(jìn)、調(diào)整，相信他們是會(huì)這樣做的。最重要的還是整合各方面的資源，‘合作’才是發(fā)展的主流。”他舉了像吉利和沃爾沃的例子，“我不久前去瑞典的時(shí)候，跟一些沃爾沃的員工的聊天，他們都說被李書福收購之后，研發(fā)的積極性更高了。他們的模式就很值得借鑒”
“對(duì)于這家企業(yè)的前景，我還是非?？春玫?。”陳清泉最后總結(jié)道。
對(duì)于日前炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的“萬向收購A123失敗”一事，陳清泉也談了自己的看法：“A123和很多廠商都有合作，包括通用、上汽通用等等，他們肯定是有自己(領(lǐng)先)技術(shù)的，至少比萬向的要好。但如果萬向成功收購了A123會(huì)不會(huì)成功呢？我看也還不好說，畢竟現(xiàn)在‘忽悠’的企業(yè)太多了。不過，現(xiàn)在歐洲正處于‘歐債危機(jī)’的困難時(shí)期，這也是中國企業(yè)并購?fù)鈬冗M(jìn)企業(yè)的一個(gè)好機(jī)會(huì)。”
