摘得中国专利金奖,董明珠押宝的钛酸锂电池即将咸鱼翻身?

2022-08-09 19:38:50

  一出,业内反应不一。不少业内人士在接受

  钛酸锂电池并非一门新技术。早在20世纪90年代后期,钛酸锂作为锂离子电池的负极材料,因多项优异性能而受到重视。钛酸锂稳定的三维晶体结构,在电池充放电过程中材料结构几乎不发生变化,被称为“零应变材料”。

  2010年9月,格力钛的前身,银隆新能源股份有限公司与美国奥钛纳米技术有限公司签订收购协议,并在次年7月战略控股该公司。在此之后,银隆新能源选择钛酸锂电池为技术路线,并在官方网站将钛酸锂电池视为核心优势。

  据业内人士介绍,钛酸锂电池的优点确实很多。首先是电池循环性能好;其次,电池安全性能高,这是由于钛酸锂放电电压稳定,电解液不分解,且钛酸锂电位高于纯金属锂,较难产生锂枝晶,材料本身热分解温度高。再次,与碳负极材料相比,钛酸锂具有较高的锂离子扩散系数,可以高倍率充放电。此外,电池材料结构稳定,寿命长,适应温度范围大,低温性能特别好,可在零下40度的环境中使用。

  不过,钛酸锂电池的缺点也十分明显。与其他类型的锂离子电池相比,能量密度会更低。据了解,钛酸锂作为负极使用,比容量仅为160-170mAh/g,而主流的传统石墨则在310-370mAh/g。格力电器早前披露的交易报告书显示,钛酸锂电池能量密度在58wh/kg-91wh/kg之间,这与磷酸铁锂电池及三元锂电池之间差距不小。

  

  而

  据了解,格力钛的前身银隆新能源股份有限公司,总部设在珠海,是一家综合性新能源产业集团。其业务范围包括锂电池材料、锂电池、模组/PACK动力总成、新能源整车、储能系统设备到动力电池梯次利用、回收。

  2016年,格力电器曾宣布拟以发行股份的方式收购银隆新能源100%股权,但这一议案在股东大会上被否决。不久之后,董明珠以自然人股东身份投资银隆新能源,成为后者的第二大股东,持股比例为17.46%。

  2021年8月31日,格力电器再次公告称,格力电器通过参与司法拍卖公开竞拍方式竞得银隆新能源30.47%股权。与此同时,董明珠也将其持有的银隆新能源17.46%股权对应的表决权委托格力电器行使。

  “公交车首先要保证安全。同时,钛酸锂电池尽管能量密度相对较低,但充电快,回到总站充电三五分钟就够用。”董明珠称,针对特定距离作出合理充电设计,就可以保证日常使用,从而拓展钛酸锂电池的使用场景,例如可以用在重卡、物流车、冷藏车等上面。

  然而,在三元材料及磷酸铁锂电池的夹击下,钛酸锂电池在国内交通领域的空间目前所剩无几。根据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的2022年6月份动力电池月度数据,2022年1月—6月,国内三元锂电池及磷酸铁锂电池的累计装车量分别为45.6GWh、64.4GWh,分别占总装车量的41.4%、58.5%,相比之下,2022年1—6月钛酸锂电池的装车量仅为59.9MWh。

  例如,瑞士AGV装备制造企业就购买了格力钛的钛酸锂电池,用于AGV智能小车。AGV设备以镍镉蓄电池、锂电池、铅酸电池为主要动力

  阿联酋则购买了格力钛酸锂电池用于电动巴士。阿联酋首都阿布扎比是典型的沙漠气候,年降雨量极少,平均气温在25℃以上,夏季的气温更是高达50℃。钛酸锂电池放在这种常年高温的地区,安全隐患较小。

  针对传统锂离子电池存在大倍率充放电与长循环寿命不可兼顾的问题,该专利的高导电率钛酸锂复合材料,不仅可实现动力电池6分钟充满电,倍率循环寿命更是传统锂离子电池的6至8倍,在100%放电深度下使用4C速率充放电的条件下,循环寿命超过1.6万次。

  三元锂电池、钠硫电池被剔除中大型电化学储能的可选方案,是因为二者虽然具有较高的能量密度,但是实用安全性较差。其中,三元材料由于结构的不稳定性,容易发生热失控;钠硫电池则采用高温的熔融硫、金属钠,一旦陶瓷隔膜破裂极易发生爆炸。

  在这样的情况下,格力钛酸锂电池或许能够在储能领域获得突破口。据了解,按2021-2030年新增3%的风电配套储能计算,相比其它电化学储能,应用该金奖专利技术的格力钛调频储能系统,可减少3%风电功率浪费,提高清洁能源年均发电量约273.75GWh。

  而放眼全球,格力钛的钛酸锂电池也并不孤单。今年年初,日本东芝株式会社推出“20Ah-HP电芯”电池,作为东芝钛酸锂电池“SCiB™”系列的新产品。东芝表示,该款电池兼具“大功率充放电”和“大容量”两种优点,产品的开发量产拓展了SCiB™电池的应用范围,除车载设备外,还有望在制造/物流系统、港口/建筑、船舶、城市交通、固定设备等领域得到广泛应用。

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