鉅大LARGE | 點擊量：1301次 | 2018年07月31日
鈦酸鋰電池要面臨的挑戰(zhàn)
鈦酸鋰電池的出現(xiàn)，彌補了磷酸鐵鋰、三元等技術(shù)路線的不足，向人們展示了電池技術(shù)路線的更多可能性。但鈦酸鋰電池若要成為電池技術(shù)體系的主流，它還面臨一些無法回避的挑戰(zhàn)。
鈦酸鋰電池受追捧源于其自身價值
鈦酸鋰電池打破了碳系負極的傳統(tǒng)電池技術(shù)路線，改以鈦酸鋰為負極材料，這讓它成為同行眼中的另類。然而，鈦酸鋰電池之所以能夠從一個默默無聞的電池品類逐漸引來資本競相追捧，到今天為大眾熟知，根本原因還在于其自身所擁有的價值。
電池材料的結(jié)構(gòu)、粒徑影響著電池的安全、穩(wěn)定、效率、壽命和性價比。與碳負極材料相比，鈦酸鋰的電位高，在正常電池使用的電壓范圍內(nèi)，鋰枝晶在鈦酸鋰表面上難以生成，在很大程度上消除了因鋰枝晶在電池內(nèi)部形成短路的可能性。因此，山東玉皇新能源科技有限公司首席科學(xué)家薛嘉漁認為，鈦酸鋰電池是他見過的鋰離子電池中安全性最高的電池。
鈦酸鋰具有尖晶石結(jié)構(gòu)所特有的三維鋰離子擴散通道，具有功率特性優(yōu)異和高低溫性能佳等優(yōu)點。目前，我國企業(yè)生產(chǎn)的鈦酸鋰電池的安全工作溫度區(qū)域范圍可達-50℃到65℃，而普通碳系負極電池在溫度低于-20℃時能量就開始衰減，-30℃時充電容量僅為充電總?cè)萘康?4%，在嚴寒天氣下根本無法正常工作。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鈦酸鋰材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，Li+脫嵌過程“零應(yīng)變”，具有更長的循環(huán)壽命。業(yè)內(nèi)生產(chǎn)的鈦酸鋰電池已實現(xiàn)30000次循環(huán)，這一點，磷酸鐵鋰和三元電池可望而不可即。盡管鈦酸鋰材電池的一次購買成本相對較高，但從全生命周期來看，其性價比依然占優(yōu)。
鈦酸鋰電池的市場應(yīng)用
從哲學(xué)上講，矛盾無處不在，因此，沒有一種材料可以包打天下，完美地應(yīng)用于所有領(lǐng)域。鈦酸鋰電池也是如此，它很好地彌補了以往電池存在的不足，并在特定的領(lǐng)域表現(xiàn)優(yōu)異。
儲能被認為是鈦酸鋰電池最適合應(yīng)用的領(lǐng)域。鈦酸鋰電池可應(yīng)用于家庭儲能、工業(yè)儲能、特種儲能、工業(yè)儲能等領(lǐng)域。以銀隆新能源為例，其業(yè)務(wù)從儲能電池材料、儲能電芯、儲能電池BMS到儲能電池組以及各類儲能的具體應(yīng)用，已經(jīng)形成了一個完整的儲能生態(tài)圈。
作為動力電池使用時，鑒于安全性高、充電快、壽命長等特點，鈦酸鋰電池在新能源客車上有著廣泛應(yīng)用。比如，微宏動力走出國門，為倫敦交通局的雙層巴士提供鈦酸鋰動力電池系統(tǒng)解決方案，鈦酸鋰電池的表現(xiàn)獲得了客戶的認可。而受限于能量密度，鈦酸鋰電池在純電動乘用車上還未推廣開來。
鈦酸鋰電池面臨的挑戰(zhàn)
盡管鈦酸鋰電池具備較多優(yōu)點，在市場上也有著不錯的表現(xiàn)，但若要進一步發(fā)展，必須面對一些挑戰(zhàn)。中科院成都有機化學(xué)研究所研究員范未峰博士結(jié)合自己團隊以及業(yè)內(nèi)其他機構(gòu)的研究，提出鈦酸鋰電池在發(fā)展中面臨的問題，這些問題或可啟迪思考，也是業(yè)內(nèi)需要努力的方向。
|低溫性能更好、成本更低的鈦酸鋰電池；
|“低電壓+高容量”鈦酸鋰負極材料有待進一步研發(fā)；
|替代大容量鉛酸電源，100Ah~1000Ah超大容量鈦酸鋰電池有待可行性評測；
|錳酸鋰/鈦酸鋰體系的高溫產(chǎn)氣問題有待攻克；
|比能量達120Wh/kg以上，鎳錳酸鋰/鈦酸鋰體系的適配電解液問題有待攻克；
|全固態(tài)化鈦酸鋰電池也有待業(yè)界去研究；
|此外，構(gòu)成鈦酸鋰電源系統(tǒng)的各體系，比如“油電”增程、“氫鈦”總成、“鋁空鈦”總成、“風(fēng)光鈦”互補等，多體系能源系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展問題，也有待解決。
隨著我國新能源汽車市場的擴大以及儲能市場的逐漸開發(fā)，鈦酸鋰電池與其他電池一樣，既面對著巨大的市場空間，又面臨著同行激烈的市場競爭，還要面對自身不足的技術(shù)研發(fā)的挑戰(zhàn)。鈦酸鋰電池企業(yè)要活下去，要活得好，就必須繼續(xù)前行，研發(fā)出更優(yōu)質(zhì)的電池，滿足市場的需求。
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