鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2835次 | 2018年07月18日
鈦酸鋰電池及其在電動(dòng)車和儲(chǔ)能方面的應(yīng)用是什么?
國(guó)際上能夠批量生產(chǎn)鈦酸鋰電池的廠家并不多,主要以美國(guó)奧鈦與日本東芝集團(tuán)為代表。鈦酸鋰電池的應(yīng)用市場(chǎng)主要有電動(dòng)車、儲(chǔ)能市場(chǎng)及工業(yè)應(yīng)用。
美國(guó)奧鈦的鈦酸鋰電池制造方面有其獨(dú)特的核心技術(shù),在國(guó)際上大規(guī)格鈦酸鋰電池制造方面仍處于領(lǐng)先地位,并已解決了所謂的“脹氣”問(wèn)題。目前其第4代65Ah單體鈦酸鋰電池已用于儲(chǔ)能系統(tǒng),在65℃循環(huán)上萬(wàn)次仍無(wú)明顯的容量衰減。
在鈦酸鋰電池系統(tǒng)應(yīng)用方面,奧鈦為美國(guó)加州提供的混合電動(dòng)巴士已于2008年投入運(yùn)行至今。其燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)為106.4kg/L遠(yuǎn)高于普通柴油發(fā)電機(jī)的23.8kg/L。公司為夏威夷自然能源所的10.5MW風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)提供了1MW的存儲(chǔ)系統(tǒng)并與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的并網(wǎng),同時(shí)提供為期3年的技術(shù)支持服務(wù)。此鈦酸鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)主要用于調(diào)控可再生能源的電壓波動(dòng),并將機(jī)組的負(fù)荷變化率控制在1MW/min以內(nèi)。
奧鈦的1MW大容量高功率儲(chǔ)能機(jī)組是目前在美國(guó)電網(wǎng)中唯一得到2年多實(shí)地商業(yè)運(yùn)作和性能質(zhì)量檢驗(yàn)通過(guò)的大容量鈦酸鋰電池產(chǎn)品。儲(chǔ)能系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)超過(guò)500000次,充放電總電量超過(guò)3300MWh,系統(tǒng)容量損失小于2%,且功率并沒(méi)有明顯的衰減。
日本東芝批量生產(chǎn)以“SCiB”為品牌的鈦酸鋰電池。其中3.2Ah、10Ah及20Ah鋁殼方形電池主要用于電動(dòng)摩托、電動(dòng)汽車及汽車啟停電池。SCiB電池有著快速充電和長(zhǎng)壽命的優(yōu)勢(shì),10分鐘即可充電90%以上,反復(fù)充放電3000次電量容量衰減不足10%,已經(jīng)批量應(yīng)用于“EV—neo”電動(dòng)摩托車上。
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%
在儲(chǔ)能方面,東芝借日本新陽(yáng)光計(jì)劃之東風(fēng)正在將鈦酸鋰電池應(yīng)用到大規(guī)模儲(chǔ)能電站及家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)。另一家日本企業(yè)村田已開(kāi)發(fā)了采用5V鎳錳酸鋰為正極的新型鈦酸鋰電池。其電壓差為3.2V,能量密度可達(dá)到130Wh/K歌,超過(guò)了目前磷酸鐵鋰電池的水平。
國(guó)內(nèi)在鈦酸鋰電池生產(chǎn)方面已有多家,如湖州微宏、珠海銀隆、深圳博磊達(dá)、天津市捷威動(dòng)力工業(yè)有限公司、四川興能、中信國(guó)安盟固利電源技術(shù)有限公司、湖南杉杉及安徽和深圳周邊的多家規(guī)模較小的鈦酸鋰電池生產(chǎn)廠家。
湖州微宏自2006年成立以來(lái)一直致力于鈦酸鋰技術(shù)開(kāi)發(fā)。公司對(duì)其鈦酸鋰電池生產(chǎn)需要的鈦酸鋰材料、隔膜、電解液以及正極材料進(jìn)行了垂直整合。近年來(lái)為了適應(yīng)市場(chǎng)需求,湖州微宏具備了日產(chǎn)8萬(wàn)只10Ah的鈦酸鋰電池產(chǎn)品的產(chǎn)能以及2倍于的鈦酸鋰電池的多元正極鋰電池產(chǎn)品的產(chǎn)能。
截至2014年底,湖州微宏的10分鐘快速充電電池系統(tǒng)已裝備了超過(guò)3000輛混合動(dòng)力為主的電動(dòng)大巴,主要銷往英國(guó)、荷蘭及中國(guó)重慶等地。在儲(chǔ)能市場(chǎng)方面,湖州微宏分別在美國(guó)的佛蒙特州及中國(guó)重慶安裝了用于電網(wǎng)調(diào)頻及電網(wǎng)需求管理的鈦酸鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
珠海銀隆目前量產(chǎn)的鈦酸鋰電池產(chǎn)品有20Ah和65Ah軟包電池以及25Ah、30Ah和55Ah圓柱電池,性能指標(biāo)已達(dá)到美國(guó)奧鈦生產(chǎn)的鈦酸鋰電池。電池100%DOD的循環(huán)次數(shù)超過(guò)16000次,10%DOD則達(dá)到160萬(wàn)次。這幾款電池均已通過(guò)北方汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)鑒定試驗(yàn)所(201所)的第三方檢測(cè)。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
在應(yīng)用方面,銀隆新型純電動(dòng)公交車使用了圓柱形、壽命長(zhǎng)、充放電快的鈦酸鋰電池,續(xù)航里程可達(dá)30~80km,快速充電只需6~10分鐘,也可用夜間谷電慢充30~60分鐘充滿。該系列車型已經(jīng)成功地投放于廣東湛江、河北邯鄲、石家莊等地公交系統(tǒng)。
銀隆專為北京公交設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的仿古鐺鐺車于2014年9月投入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。該車還被指定為北京APEC會(huì)議的官方指定用車。在儲(chǔ)能市場(chǎng),銀隆分別與國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)合作承擔(dān)了儲(chǔ)能方面的863國(guó)家項(xiàng)目,為張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范站和深圳寶清電池儲(chǔ)能站分別提供了2個(gè)2MWh和1個(gè)600kWh鈦酸鋰系統(tǒng)的部分模塊、電池箱設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)解決方案。
深圳博磊達(dá)通過(guò)獨(dú)特的材料處理方法,可以制備得到性能良好的Li4Ti5O12材料,并通過(guò)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目,從鈦酸鋰電池的生產(chǎn)工藝提升出發(fā),高性能Li4Ti5O12的設(shè)計(jì)和制備已經(jīng)取得重大進(jìn)展,目前量產(chǎn)的產(chǎn)品有17Ah、20Ah和25Ah圓柱電池,解決了鈦酸鋰電池容易脹氣的問(wèn)題,獲得了高性能的鈦酸鋰電池產(chǎn)品,并取得了權(quán)威的第三方檢測(cè)報(bào)告。
博磊達(dá)公司從高功率Li4Ti5O12電極材料設(shè)計(jì)入手,研究Li4Ti5O12材料界面副反應(yīng)揭示產(chǎn)氣機(jī)理和解決機(jī)制對(duì)Li4Ti5O12電極材料在動(dòng)力電池中的規(guī)?;瘧?yīng)用并取得了重大突破。
天津捷威得到了美國(guó)奧鈦的鈦酸鋰電池生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓,并結(jié)合自己多年來(lái)在聚合物軟包動(dòng)力電池生產(chǎn)方面的技術(shù)積累而獨(dú)居特色。公司成功地突破了脹氣難題,已具備批量生產(chǎn)大規(guī)格單體鈦酸鋰電池的技術(shù)及能力,電池容量達(dá)到60Ah,累計(jì)出貨量為2000萬(wàn)Ah。
該電池可以承受10C以上連續(xù)充放電,壽命達(dá)到2萬(wàn)次以上,溫度范圍為-40~60℃,主要應(yīng)用于快充大巴和調(diào)頻的儲(chǔ)能電站。