龍蟒佰利17日在互動(dòng)平臺(tái)表示,公司目前鈦酸鋰電池所用鈦白粉的產(chǎn)能約為1萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)近幾年的需求量會(huì)有較大的增長(zhǎng)。鈦酸鋰電池的應(yīng)用將進(jìn)一步得到提升。
鈦酸鋰作為鋰離子電池的負(fù)極材料越來(lái)越受到電池行業(yè)的寵愛(ài),2016年8月,格力電器董事長(zhǎng)董明珠入主珠海銀隆,鈦酸鋰電池受到廣大媒體的關(guān)注。2017年2月20日,鈦酸鋰電池再受青睞,上市公司京威股份又牽手三家公司20億元“入局”。
一、鈦酸鋰的基本概況
自從鋰離子電池在1991年產(chǎn)業(yè)化以來(lái),電池的負(fù)極材料一直是石墨電極占主導(dǎo)地位,而近幾年隨著技術(shù)的發(fā)展,鈦酸鋰逐漸受到重視。為何石墨材料會(huì)受到?jīng)_擊?不同的負(fù)極材料在能量密度、安全性能等方面都有各自的特點(diǎn),各自的參數(shù)決定著它們的性能。下圖為各種負(fù)極材料的參數(shù)對(duì)比表:
鈦酸鋰的優(yōu)點(diǎn)
①循環(huán)性能好、壽命長(zhǎng)
在鋰離子的脫嵌過(guò)程中,主體結(jié)構(gòu)沒(méi)有或很少發(fā)生變化,被稱為“零應(yīng)變”電極材料,可以確保電池具有良好的循環(huán)性能。
②安全性好
電池最重要的一點(diǎn)就是需要高安全性,鈦酸鋰由于其平衡電位高,不會(huì)在負(fù)極形成鋰枝晶,而具有很好的安全性。
③快速充放電
鋰離子在鈦酸鋰晶體中的擴(kuò)散系數(shù)比石墨負(fù)極多一個(gè)數(shù)量級(jí),可以快速充放電,快速充電能力是考察電動(dòng)車(chē)電池的一個(gè)重要指標(biāo)。
④環(huán)境使用廣泛
低溫下鋰的嵌入及脫出能力都會(huì)下降,尤其是嵌入能力,鈦酸鋰負(fù)極在-30℃下充電也不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致短路或使負(fù)極惡化的鋰枝晶出現(xiàn),這是石墨負(fù)極無(wú)法做到的,在廣泛的環(huán)境下能夠快速充電和放電,適用于車(chē)載用途。
⑤自放電小且沒(méi)有環(huán)境污染
鈦酸鋰的缺點(diǎn):
①對(duì)鋰電位高,導(dǎo)致工作電壓低,能量密度降低
②電池制作過(guò)程容易產(chǎn)氣
③電子導(dǎo)電性不好
解決辦法
①通過(guò)摻雜碳、鎂、鎳、鋁、鉻等來(lái)提高電極材料的性能。
某專(zhuān)家以Li2CO3、碳酸鎂、TiO3和偏釩酸銨為原料,混合均勻后在900℃下燒結(jié)10h,首次放電比容量達(dá)198Ah/g。
② 改變鈦酸鋰形貌的辦法來(lái)提高其性能。球形的鈦酸鋰產(chǎn)品粒徑分布均勻,首次放電比容量高達(dá)160.7mAh/g。
③ 材料的納米化也是改變材料性能的一個(gè)途徑。納米片狀鈦酸鋰的首次放電比容量216mAh/g。
二、鈦酸鋰電池的發(fā)展現(xiàn)狀
鋰電池現(xiàn)狀
近年來(lái),我國(guó)儲(chǔ)能新型技術(shù)路線不斷涌現(xiàn),技術(shù)難度逐步提升,經(jīng)濟(jì)價(jià)值待挖掘,儲(chǔ)能應(yīng)用正從發(fā)電側(cè)、供電側(cè)、用戶側(cè)三方面以點(diǎn)帶面逐步鋪開(kāi)。鈦酸鋰電池憑借高安全、快響應(yīng)、長(zhǎng)壽命、低成本等特性應(yīng)用在發(fā)電、供電、用戶側(cè)。如今,一個(gè)架構(gòu)初現(xiàn)的鈦酸鋰儲(chǔ)能生態(tài)圈已然清晰可見(jiàn)。
鈦酸鋰電池,于2015年在國(guó)內(nèi)鋰電池市場(chǎng)初露鋒芒,短短兩年時(shí)間,在動(dòng)力電池領(lǐng)域獲得極大推崇。2016年,全國(guó)鈦酸鋰電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量約9.33億瓦時(shí),產(chǎn)量連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)大幅度增長(zhǎng),產(chǎn)能布局不斷擴(kuò)大。有人把鈦酸鋰的成功歸咎于我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)政策的指引與需求釋放,殊不知,在未來(lái)能源生態(tài)圈中這僅是冰山一角。
應(yīng)用領(lǐng)域
企業(yè)格局
鈦酸鋰需求狀況
2010-2016年鈦酸鋰需求量(噸)
三 鈦酸鋰的市場(chǎng)前景分析
作為異軍突起的鈦酸鋰電池,是否能成為未來(lái)的主流儲(chǔ)能電池?我們對(duì)三家鈦酸鋰電池的公司做了簡(jiǎn)單的梳理:
珠海銀。衡佀徜囯姵丶夹g(shù)路線的推崇者。
珠海銀隆創(chuàng)始人為魏銀倉(cāng),去年以來(lái)因格力電器收購(gòu)一事引來(lái)廣泛關(guān)注。銀隆目前使用的鈦酸鋰電池的能量密度是70-80 Wh/Kg,成本約5元/wh。截至2016年底,公司鈦酸鋰電池的產(chǎn)能為6億Ah,規(guī)劃2017年6月產(chǎn)能達(dá)到22億Ah。
微宏動(dòng)力:鈦酸鋰不再是公司的主心骨。
微宏動(dòng)力技術(shù)研發(fā)以“快充、長(zhǎng)壽命、高安全”為核心,鈦酸鋰電池并非微宏動(dòng)力的主打產(chǎn)品,2017年1月,公司市場(chǎng)副總裁宋寒表示,現(xiàn)在的微宏動(dòng)力,早已不是靠鈦酸鋰電池一款產(chǎn)品打天下,其中第二代快充電池LpCO鋰電池就已經(jīng)占據(jù)了微宏動(dòng)力80%的出貨量。
盟固利:錳系鋰離子電池的領(lǐng)軍者
MGL的錳系鋰離子電池一直是領(lǐng)頭羊,在鈦酸鋰方面,2015年MGL推出20Ah鈦酸鋰電池,該款電池可實(shí)現(xiàn)8C持續(xù)充入90%的容量,并且溫升僅為6℃,同時(shí)12C可放出95%的容量,非常適用于快充領(lǐng)域。
分析總結(jié)
根據(jù)目前的市場(chǎng)情況分析,目前堅(jiān)定不移走鈦酸鋰電池技術(shù)路線的只有珠海銀隆一家。據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),2016年44家動(dòng)力鋰離子電池企業(yè)共生產(chǎn)各類(lèi)動(dòng)力鋰離子電池466.68億瓦時(shí),銷(xiāo)售433.54億瓦時(shí),實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入786.31億元。其中,銷(xiāo)售鈦酸鋰電池8.93億瓦時(shí),占比2%,還不及錳酸鋰電池多。
小結(jié)
從鈦白粉的需求量上漲的趨勢(shì)來(lái)看,鈦酸鋰的儲(chǔ)能的市場(chǎng)很大,鈦酸鋰電池有著適用于大電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的特性,我國(guó)電力市場(chǎng)化目前推進(jìn)還算順利,隨著鈦酸鋰電池市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大,其產(chǎn)能效益將持續(xù)釋放?梢灶A(yù)測(cè)的是在未來(lái)三到五年,鈦酸鋰電池技術(shù)將在儲(chǔ)能需求市場(chǎng)上成為最值得期待的熱點(diǎn)。未來(lái)電網(wǎng)儲(chǔ)能服務(wù)市場(chǎng)的崛起是必然趨勢(shì),鈦酸鋰電池的市場(chǎng)規(guī)模值得期待。