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董明珠、王健林齐上阵,钛酸锂电池能否达到市场预期?


来源:中国粉体网   秋林

[导读]  龙蟒佰利17日在互动平台表示,公司目前钛酸锂电池所用钛白粉的产能约为1万吨,预计近几年的需求量会有较大的增长。钛酸锂电池的应用将进一步得到提升。

龙蟒佰利17日在互动平台表示,公司目前钛酸锂电池所用钛白粉的产能约为1万吨,预计近几年的需求量会有较大的增长。钛酸锂电池的应用将进一步得到提升。

钛酸锂作为锂离子电池的负极材料越来越受到电池行业的宠爱,2016年8月,格力电器董事长董明珠入主珠海银隆,钛酸锂电池受到广大媒体的关注。2017年2月20日,钛酸锂电池再受青睐,上市公司京威股份又牵手三家公司20亿元“入局”。

一、钛酸锂的基本概况

自从锂离子电池在1991年产业化以来,电池的负极材料一直是石墨电极占主导地位,而近几年随着技术的发展,钛酸锂逐渐受到重视。为何石墨材料会受到冲击?不同的负极材料在能量密度、安全性能等方面都有各自的特点,各自的参数决定着它们的性能。下图为各种负极材料的参数对比表:



钛酸锂的优点

循环性能好、寿命长

在锂离子的脱嵌过程中,主体结构没有或很少发生变化,被称为“零应变”电极材料,可以确保电池具有良好的循环性能。

安全性好

电池最重要的一点就是需要高安全性,钛酸锂由于其平衡电位高,不会在负极形成锂枝晶,而具有很好的安全性。

快速充放电

锂离子在钛酸锂晶体中的扩散系数比石墨负极多一个数量级,可以快速充放电,快速充电能力是考察电动车电池的一个重要指标。

环境使用广泛

低温下锂的嵌入及脱出能力都会下降,尤其是嵌入能力,钛酸锂负极在-30℃下充电也不会出现导致短路或使负极恶化的锂枝晶出现,这是石墨负极无法做到的,在广泛的环境下能够快速充电和放电,适用于车载用途。

自放电小且没有环境污染


钛酸锂的缺点:

对锂电位高,导致工作电压低,能量密度降低

电池制作过程容易产气

电子导电性不好

解决办法

通过掺杂碳、镁、镍、铝、铬等来提高电极材料的性能。

某专家以Li2CO3、碳酸镁、TiO3和偏钒酸铵为原料,混合均匀后在900℃下烧结10h,首次放电比容量达198Ah/g。

② 改变钛酸锂形貌的办法来提高其性能。球形的钛酸锂产品粒径分布均匀,首次放电比容量高达160.7mAh/g。

③ 材料的纳米化也是改变材料性能的一个途径。纳米片状钛酸锂的首次放电比容量216mAh/g。

二、钛酸锂电池的发展现状

锂电池现状

近年来,我国储能新型技术路线不断涌现,技术难度逐步提升,经济价值待挖掘,储能应用正从发电侧、供电侧、用户侧三方面以点带面逐步铺开。钛酸锂电池凭借高安全、快响应、长寿命、低成本等特性应用在发电、供电、用户侧。如今,一个架构初现的钛酸锂储能生态圈已然清晰可见。

钛酸锂电池,于2015年在国内锂电池市场初露锋芒,短短两年时间,在动力电池领域获得极大推崇。2016年,全国钛酸锂电池实现产量约9.33亿瓦时,产量连续两年实现大幅度增长,产能布局不断扩大。有人把钛酸锂的成功归咎于我国电动汽车政策的指引与需求释放,殊不知,在未来能源生态圈中这仅是冰山一角。

应用领域

      

企业格局   

 

钛酸锂需求状况

 

2010-2016年钛酸锂需求量(吨)

三 钛酸锂的市场前景分析

作为异军突起的钛酸锂电池,是否能成为未来的主流储能电池?我们对三家钛酸锂电池的公司做了简单的梳理:

珠海银隆:钛酸锂电池技术路线的推崇者。

 

珠海银隆创始人为魏银仓,去年以来因格力电器收购一事引来广泛关注。银隆目前使用的钛酸锂电池的能量密度是70-80 Wh/Kg,成本约5元/wh。截至2016年底,公司钛酸锂电池的产能为6亿Ah,规划2017年6月产能达到22亿Ah。

微宏动力:钛酸锂不再是公司的主心骨。


微宏动力技术研发以“快充、长寿命、高安全”为核心,钛酸锂电池并非微宏动力的主打产品,2017年1月,公司市场副总裁宋寒表示,现在的微宏动力,早已不是靠钛酸锂电池一款产品打天下,其中第二代快充电池LpCO锂电池就已经占据了微宏动力80%的出货量。

盟固利:锰系锂离子电池的领军者


MGL的锰系锂离子电池一直是领头羊,在钛酸锂方面,2015年MGL推出20Ah钛酸锂电池,该款电池可实现8C持续充入90%的容量,并且温升仅为6℃,同时12C可放出95%的容量,非常适用于快充领域。

分析总结

根据目前的市场情况分析,目前坚定不移走钛酸锂电池技术路线的只有珠海银隆一家。据中国化学与物理电源行业协会统计,2016年44家动力锂离子电池企业共生产各类动力锂离子电池466.68亿瓦时,销售433.54亿瓦时,实现销售收入786.31亿元。其中,销售钛酸锂电池8.93亿瓦时,占比2%,还不及锰酸锂电池多。

小结

从钛白粉的需求量上涨的趋势来看,钛酸锂的储能的市场很大,钛酸锂电池有着适用于大电网调峰调频的特性,我国电力市场化目前推进还算顺利,随着钛酸锂电池市场需求的不断扩大,其产能效益将持续释放。可以预测的是在未来三到五年,钛酸锂电池技术将在储能需求市场上成为最值得期待的热点。未来电网储能服务市场的崛起是必然趋势,钛酸锂电池的市场规模值得期待。


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