为什么三元锂电池正在成为主流?

2016-07-07 20:32:30来源: 第一电动网

    近年来,随着新能源汽车市场的快速增长,中国动力锂电池市场也获得了飞速发展。根据统计,2016年1-4月中国动力电池市场出货量达3.42Gwh,较去年同期高幅增长2.38倍,预计2016全年中国动力电池市场出货量将达到30Gwh左右,同比增长将在90%以上。

    按不同材料,目前市场中现有测动力电池主要分为磷酸铁锂电池、三元锂电池(包括NCA和NCM)、锰酸锂池、钴酸锂池、镍氢电池、钛酸锂池等。其中,磷酸铁锂电池是目前中国电动汽车市场中的主流电池类型,但近年来市场增速明显逊色于三元锂电池。根据统计,2016年1-4月,中国磷酸铁锂电池市场出货量达2.6Gwh,同比增长超过2倍,占整体市场的75.3%;三元系理电池市场出货量771.51Mwh,与去年同期相比增幅高达3.47倍,在整体市场中的比重也提升到22.6%,逐渐成为了中国动力电池市场中的明星产品。

    图1 2016年1-4月中国不同正极材料锂电池出货量结构

    数据来源:第一电动研究院,InnoATP整理

    注:三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)三元材料的锂电池

    三元材料电池由于具有电压平台高、能量密度高、振实密度高、电化学稳定、循环性能好等特性,在提升新能源汽车的续航里程,减轻用户续航里程忧虑方面具有明显优势,同时还具有放电电压高,输出功率比较大,低温性能好,可适应全天候气温等优点,因此正逐渐受到汽车生产厂商和用户的青睐。根据统计,2016年1-4月三元锂电池在乘用车、客车和专用车中的搭载量均实现了快速增长,同比增速分别达到344.0%、189.6%和579.9%。

    图22016年1-4月中国三元锂电池车型搭载量及增长

    数据来源:第一电动研究院,InnoATP整理

    表1 主要锂电池类别相关指标对比

指标 三元材料电池 磷酸铁锂(LFP) 锰酸锂(LMO) 钴酸锂(LCO)
镍钴铝(NCA) 镍钴锰(NCM)
分子式 LiNixCoyAl1-x-yo2 LiNixCoyMn1-x-yo2 LiFePO4 LiMn2O4 LiCoO2
克容量(mAh/ g) 160—190 160—190 130 90 145
电压平台(V) 3.7 3.6 3.2 3.8 3.7
现阶段比能量(Wh/kg) >180 160-180 120-130 130-150 150-180
振实密度(g/cm3) 2.0-2.4 2.0-2.3 1.0-1.4 2.2-2.4 2.8-3.0
循环寿命 >2000次 >2000次 >2000次 500-800次 >1000次
高温性能(℃) ~65 ~65 ~75 45~ 80~
低温性能(℃) -30 -30 -20 -20 -20
成本 最低 较高
材料资源 钴资源缺乏 钴资源缺乏 丰富 丰富 钴资源缺乏
综合性能
优点 高能量密度,低温性能好 电化学稳定,循环性能好 高安全性,循环寿命长 锰资源丰富,价格较低,安全性好 充放电稳定,生产工艺简单
缺点 高温性能差,安全性差,生产技术门槛高 用到部分金属钴,价格昂贵 低温性能较差,放电电压低 能量密度低,电解质相容性较差 钴价格高,循环寿命较低

    数据来源:InnoATP整理

    目前,北汽新能源、江淮、江铃、奇瑞、众泰等已上市的新能源乘用车中,绝大部分车型均已开始采用三元锂电池,而比亚迪虽然目前仍以磷酸铁锂电池为主,但随着市场应用趋势的转变,其也正在加速向三元锂电池应用与研究的方向发展,公司最近在投资者互动平台上表示,在未来的新款乘用车中,公司将开始使用三元锂电池,同时也显著加大了对三元锂电池的研究开发投入。又如在工信部最新公布的《道路机动车辆生产企业及产品公告》(第285批)的103款新能源车型中,共有71款采用了三元锂电池,其占比也从2015年的62%上升至了目前的69%,三元锂电池也已经成为了新一批电动专用车的主力电池。

    表2 2016年中国新能源乘用车动力电池应用状况

厂商 车型 2016年1-4月累计销量(台) 电池类别
北汽新能源 北汽E系列 6998 EV160采用铁锂电池 EV200/150已换用三元锂电池
绅宝D50 792 三元锂电池
江淮汽车 和悦IEV 6741 IEV4采用铁锂,IEV5已换用三元
江铃汽车 江铃E100 3227 三元锂电池
奇瑞汽车 eQ电动车 3115 三元锂电池
QQ电动 529 三元锂电池
众泰汽车 云100 1895 三元锂电池
众泰E200 749 三元锂电池
众泰TT ev 635 三元锂电池
吉利汽车 帝豪EV 1461 三元锂电池
康迪熊猫 529 磷酸铁锂电池
长安汽车 逸动 1442 三元锂电池
比亚迪 比亚迪E5 1504 磷酸铁锂电池
比亚迪E6 5896 磷酸铁锂电池
比亚迪秦 3948 磷酸铁锂电池
比亚迪奔驰 腾势 667 磷酸铁锂电池
东风日产 晨风 778 锰酸锂电池
上汽乘用车 荣威550 4184 磷酸铁锂电池
广汽乘用车 传祺GA5EV 829 三元锂电池
华晨宝马 5系 172 三元锂电池
吉利沃尔沃 S60L 171 三元锂电池
北京奔驰 C350 24 三元锂电池

    数据来源:InnoATP整理

    不过,由于三元锂电池的安全性、高温性能与磷酸铁锂电池相比较差,因此目前其还主要是应用于乘用车和专用车领域,而在对安全性要求更高的客车领域,其应用占比还相对较少,尤其是工信部装备工业司司长张相木在2016中国电动汽车百人会上提出出于对动力电池安全问题的考虑,暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录的决定后,对三元锂电池在客车领域的应用产生了严重影响,甚至可以说为中国三元锂电池的未来发展蒙上了一层阴影。但可喜的是,在新能源乘用车和专用车的带动下,中国三元锂电池市场并未停下发展的步伐,仍继续保持了高速增长。根据统计,2016年1-4月三元锂电池在乘用车和专用车中搭载量的占比分别达到40.1%和52.4%,而在客车市场的占比仅为2.2%。

    图32016年1-4月中国不同车型三元锂电池与磷酸铁锂电池搭载量结构

    数据来源:第一电动研究院,InnoATP整理

    虽然,政府暂停对三元锂电池客车的财政支持补贴,在一定程度上影响了三元锂电池的发展,但总体来看,三元锂电池的快速普及发展已是大势所趋。未来,随着三元锂电池能量密度与性价比优势的持续扩大,以及安全性能的不断提升,其在各类车型上的应用占比还将持续提升,尤其是客车领域,相信其对三元锂电池的应用开放不会让大家等待太久,一经放开,将具有巨大增量空间。经过测算,InnoATP预计2016年中国三元锂电池市场的需求量将达到9.0Gwh左右,同比将实现111%的高速增长,到2020年预计市场需求量更是将达到60Gwh左右,年均复合增长60%以上,使三元锂电池逐渐成为市场中的主流产品。显然,三元锂电时代正悄然来临,你准备好了吗?望各电池企业紧抓市场趋势与机遇,加快调整步伐,以促进自身快速发展。

关键字:三元锂电池

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2016070715787.html
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