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钛酸锂电池在电动汽车上的运用前景
2013-07-04 15:35:28

    高能量锂离子电池系统和电池组技术开发项目取得重大进步。项目以研究锰酸锂正极材料的高能量型锂离子和钛酸锂负极材料的锂离子电池为目标,开展了锂离子电池原材料和电池单体设计技术等研究,包括国产钛酸锂负极材料材料测试评价、铝箔涂层技术和隔膜涂层技术研究。

      锂离子电池未来的重点应用领域将集中在电动工具、轻型电动车、新能源汽车和能源存储系统等,这些领域内的产业规模将在未来几年保持成倍的增长趋势,将刺激锂离子电池需求。

特殊封装要求较高

      由于锂离子电池能量密度高,循环寿命长,广泛的应用于数码产品、电动工具、电动自行车、新能源汽车和储能等,被公认为最具潜力的新型电池。但目前锂离子电池在大尺寸制造方面尚存在一定问题,对特殊封装要求高,价格成本高。锂离子电池的缺点跟铅酸电池类似,就是电池统一性的问题。在一个电池组中,虽然一个单体电池寿命相当长,但是电池池组单体出现问题会造成整个电池组的寿命急剧下降,电池组寿命可能是单体电池的几十分之一。

      纳米钛酸锂电池具有优越性能。锂离子电池竞争格局呈现出中日韩三国鼎立局面,三国产量占全球产量的90%以上,日韩因技术优势占据产业主导地位。从我国来看,2010年以来,随着锂离子电池在动力电池领域应用逐步成熟,其对传统二次电池的替代作用也更加明显,整个锂离子电池的产业规模保持在30%以上的增长速度。2012年,得益于新能源汽车、储能电站和以平板电脑为代表的消费类数码产品的强劲增长,锂离子电池的市场规模同比大幅增长40.1%,达到556.8亿元。2012年中国锂离子电池产量约为40亿颗,同比增长33%,增速远高于全球行业增速。

     目前我国锂离子电池产业主要集中分布在以广东地区为代表的珠三角、以江浙为代表的长三角和以京津地区为代表的京津唐地区。其中珠三角地区锂离子电池产值占全国的35%左右,占有绝对优势。张谦认为,未来产业梯度转移趋势将加剧,上游的锂离子电池材料产业更多集中在东部,下游电芯组装将逐步向中西部地区转移。锂离子动力电池成升级方向,产业向北京、上海、合肥、广东等传统汽车城市汇集。高端锂离子电池材料壁垒较高,北京、江苏、上海等区域将继续保持领先地位,东部地区的优势将更加明显。四川、宜春、西藏和青海等锂矿资源丰富区域将逐步形成电池材料产业集聚区。

通信用后备领域潜力大

  分析认为,锂离子电池未来的重点应用领域将集中在电动工具、轻型电动车、新能源汽车和能源存储系统等,这些产业将保持高速增长趋势,而传统消费电子产品用锂离子电池产业规模将保持现有速度平稳增长。

  2012年由于受到新能源汽车、储能电池概念的刺激,各大锂离子电池厂商加大投入,预计在未来几年增长率至少保持在25%以上。

  此外,通信用铅酸蓄电池的使用寿命一般为4-6年,随着通信基站数量增长,将带动后备电源新增及更换市场的快速稳定发展。保守估计,通信用后备电池领域未来每年新增市场容量约为45亿元,更换市场约在10亿元左右。由于锂离子电池在基站储能领域有更长的寿命、更优越的抗环境压力和更小的体积,运营商也在积极的采用锂电池作为储能电池进行基站建设。随着锂离子电池成本进一步降低,锂电池在基站储能领域的比例会进一步提升。

 
  据专家介绍,天康集团研制的纳米钛酸锂电池,可以与美国阿尔泰公司、日本东芝公司媲美,是世界第三家生产这种产品的企业。

钛酸锂电池自身的优越性    

    普通锂电池在零摄氏度以下充放电能力很低,无法正常工作,而纳米钛酸锂电池在零下30度到零上55度的范围内,充放电往返能量转化效率在86%~91%以上,性能十分优越;普通锂电池充放电循环周期一般为5000次左右,而纳米钛酸锂电池循环寿命可达2万次以上。

    由于其产品水平先进,质量可靠,目前天康集团研制的纳米钛酸锂电池已应用于电动汽车、电动自行车、电动叉车、搬运车等。专家认为,未来还可以用于对电池安全性要求较高的电动大巴、矿用工程车,以及军用和航天等领域,具有广阔的发展前景。


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