中國儲能網(wǎng)訊：自新補(bǔ)貼政策將電池系統(tǒng)能量密度與補(bǔ)貼金額掛鉤之后，三元電池企業(yè)和配套的主廠備受鼓舞，而大批磷酸鐵鋰電池企業(yè)和配套主機(jī)廠卻壓力倍增。不過，這個(gè)情況在近期卻得到了極大的轉(zhuǎn)變。
日前，工信部發(fā)布《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄（2017年第2批）》，共計(jì)201款新能源車型入圍。高工鋰電網(wǎng)梳理統(tǒng)計(jì)顯示，在此次入圍的201款新能源車型所配套的動(dòng)力電池中，磷酸鐵鋰電池以49%的配套占比位列第一。在電池系統(tǒng)能量密度方面，達(dá)到115wh/kg以上的有74款，磷酸鐵鋰電池占54款；其中120wh/kg以上的磷酸鐵鋰電池多達(dá)44款，連130wh/kg以上的也有33款，都能夠拿到最高檔的1.2倍補(bǔ)貼。
從數(shù)據(jù)來看，第二批目錄車型所配套電池的系統(tǒng)能量密度得到了極大的提升。其中磷酸鐵鋰電池以更高系統(tǒng)能量密度，消除了業(yè)內(nèi)此前普遍認(rèn)為其無法達(dá)到最高補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)的擔(dān)憂，在能量密度提升競賽中扳回了一局。
高工鋰電網(wǎng)了解到，盡管磷酸鐵鋰電池在能量密度上存在短板，但依然有比亞迪、寧德時(shí)代、億緯鋰能、國軒高科、國能電池等幾家電池企業(yè)在鐵鋰電池能量密度提升方面取得極大的突破。
值得注意的是，雖然每家電池企業(yè)在提升電池能量密度方面都有各自的材料配方、制造工藝和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等差異，但這些企業(yè)在磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度提升方面的經(jīng)驗(yàn)也非常值得業(yè)內(nèi)借鑒參考。
比亞迪：磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度超過120wh/kg
比亞迪作為國內(nèi)乃至國際動(dòng)力電池領(lǐng)域磷酸鐵鋰電池技術(shù)的引領(lǐng)者，其磷酸鐵鋰電池在經(jīng)過充放電循環(huán)4000次之后還能保持80%以上的容量。而在2017年已發(fā)布的兩批新能源推薦車型目錄中，比亞迪有多款磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到125.6wh/kg，可享受最高的1.1倍和1.2倍新能源補(bǔ)貼。
比亞迪CTO劉衛(wèi)平對高工鋰電網(wǎng)表示，磷酸鐵鋰電池能量密度本身還有一定的提升空間，但最終會(huì)遇到一個(gè)瓶頸。公司的磷酸鐵鋰系統(tǒng)能量密度能夠達(dá)到120wh/kg以上，一方面是通過提高磷酸鐵鋰材料的高壓實(shí)和克容量，同時(shí)在負(fù)極、電解液等其它原材料方面系統(tǒng)性的升級改進(jìn)。另一方面則是通過減輕電池殼體、箱體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)件的重量占比、優(yōu)化PACK結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。
寧德時(shí)代：磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度超過130wh/kg
在第二批新能源推薦車型目錄中，有多達(dá)33款的磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到了130wh/kg以上，主要來自寧德時(shí)代，配套在純電動(dòng)大巴領(lǐng)域，可獲得1.2倍的最高檔補(bǔ)貼。
寧德時(shí)代劉曉梅博士對高工鋰電網(wǎng)介紹到，由于電動(dòng)大巴對動(dòng)力電池的安全性是最高的，因此寧德時(shí)代在保證電池安全的前提下不斷開發(fā)，主要通過兩方面提升電池系統(tǒng)能量密度。
一方面是在材料配方上通過優(yōu)化正負(fù)極材料、開發(fā)新材料以及改性磷酸鐵鋰正極材料提升其克容量，同時(shí)在電芯設(shè)計(jì)方面也做了大幅度的系統(tǒng)優(yōu)化，從而提高電芯單體的比能量。
目前，公司的磷酸鐵鋰單體電芯比能量達(dá)到了150wh/kg以上，行業(yè)平均水平在130wh/kg,未來公司將持續(xù)通過優(yōu)化材料配方進(jìn)一步提升電芯的比能量。
另一方面是對電芯成組、電池箱體、PACK結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行系統(tǒng)性優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)行輕量化處理，兩方面綜合起來提升電池系統(tǒng)能量密度。
億緯鋰能：磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到115wh/kg以上
億緯鋰能公告稱，旗下子公司公司湖北金泉所開發(fā)出的兩款高能量密度方形磷酸鐵鋰電池LF68-68Ah和LF90-90Ah，順利通過汽車動(dòng)力蓄電池產(chǎn)品GB/T-2015強(qiáng)檢測試并取得了國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心出具的《檢驗(yàn)報(bào)告》。該產(chǎn)品能量密度提升到了145Wh/Kg以上，電池系統(tǒng)采用復(fù)合性材料進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，成組之后可達(dá)115Wh/Kg以上，達(dá)到了國家能量密度補(bǔ)貼上限。
億緯鋰能副總裁袁中直對高工鋰電網(wǎng)表示，公司擁有磷酸鐵鋰和三元電池兩條技術(shù)路線，一開始就研發(fā)生產(chǎn)高能量密度動(dòng)力電池。公司的電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到115wh/kg以上主要是通過采用復(fù)合性材料進(jìn)行電池系統(tǒng)輕量化升級，減輕電池包重量。
未來三年，公司將逐步對著兩款電池進(jìn)行再一次的能量密度提升，力爭將單體電芯的能量密度提升至160Wh/Kg以上，屆時(shí)成組后的能量密度有望達(dá)到130Wh/Kg以上。
國軒高科：新一代磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度可滿足115wh/kg的要求
國軒高科對外透露，公司正加快產(chǎn)品技術(shù)升級，公司2017年新一代方形磷酸鐵鋰電芯能量密度可達(dá)到150wh/kg以上，圓柱電芯能量密度可達(dá)到160wh/kg以上，完全可以滿足成組后115wh/kg的需求。
國軒高科工程研究總院常務(wù)副院長楊續(xù)來博士向高工鋰電網(wǎng)介紹到，當(dāng)前提升磷酸鐵鋰系統(tǒng)能量密度最直接的方式就是把電池尺寸做大，提升單體電池容量，同時(shí)優(yōu)化PACK結(jié)構(gòu)，對電池殼體和箱體進(jìn)行輕量化處理。與此同時(shí)，提升電池單體的比能量也是提升系統(tǒng)能量密度的關(guān)鍵，當(dāng)前磷酸鐵鋰電池能量密度還有提升的空間。
國能電池：軟包磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到125wh/kg
在第二批新能源推薦車型目錄中，國能電池有多款磷酸鐵鋰電池配套東風(fēng)、亞星等純電動(dòng)客車車型，電池系統(tǒng)能量密度最高達(dá)到126.6wh/kg，可以獲得1.2倍最高檔的補(bǔ)貼。
國能電池副總經(jīng)理張景舒對高工鋰電網(wǎng)表示，國能電池根據(jù)自身電池的特殊特性及自有儲備技術(shù)，主要通過電芯能量密度的提升、使用標(biāo)準(zhǔn)電池箱、電池箱輕量化和PACK工藝自動(dòng)化提升來達(dá)到125Wh/Kg的超高比能量。
一方面，公司經(jīng)過多年的技術(shù)沉淀，通過改進(jìn)原材料屬性，提升正極材料克容量將單體能量密度提升到160wh/kg，計(jì)劃年底推出能量密度達(dá)180wh/kg的磷酸鐵鋰電池。
另一方面，國能新款電池箱采用新材料、新結(jié)構(gòu)和新工藝，在保證安全的前提下大幅減輕電池箱重量。同時(shí)在PACK工藝上采用全自動(dòng)激光焊接，優(yōu)化模組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電池包輕量化。
業(yè)內(nèi)人士指出，當(dāng)前提升磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度主要有提升單體電芯比能量和電池包結(jié)構(gòu)輕量化兩種方式。由于磷酸鐵鋰電池本身能量密度理論值較低，因此通過改進(jìn)原材料屬性以提升電池能量密度的作用比較有限，增大電池模組尺寸和電池系統(tǒng)輕量化是當(dāng)前最有效的解決方案。
事實(shí)上，自去年底新的補(bǔ)貼政策發(fā)布之后，動(dòng)力電池企業(yè)就開始大規(guī)模的停產(chǎn)減產(chǎn)能量密度不達(dá)標(biāo)的電池產(chǎn)品，加緊通過改進(jìn)原材料性能、改造產(chǎn)線和生產(chǎn)工藝以及電池包輕量化設(shè)計(jì)等方式盡可能的提升電池能量密度。
從上述電池企業(yè)提升其電池系統(tǒng)能量密度的方法來看，基本上都采用相同的方法盡可能的減輕電池包重量，進(jìn)行輕量化處理，但前提是將電芯單體能量密度提升到一定的水平。
值得注意的是，電池系統(tǒng)輕量化雖然能對提升電池系統(tǒng)能量密度起到直接的作用，但其技術(shù)難度依然很高，對電池的安全性和一致性等可能造成很大的影響。因此不是所有的電池企業(yè)都具備這種條件和技術(shù)。
“磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度要達(dá)到115wh/kg以上，單體電芯的質(zhì)量能量密度至少要達(dá)到150wh/kg以上，但這對很多電池企業(yè)而言都很困難?！币晃粯I(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，磷酸鐵鋰電池能量密度還有提升的空間但比較困難，電池系統(tǒng)輕量化雖然可以提升能量密度，但可能會(huì)犧牲電池的安全性或其它性能，因此需要特別謹(jǐn)慎。
