鉅大LARGE | 點擊量：783次 | 2021年08月25日
鈦酸鋰離子電池直面的挑戰
鈦酸鋰離子電池的出現，彌補了磷酸鐵鋰、三元等技術路線的不足，向人們展示了電池技術路線的更多可能性。但鈦酸鋰離子電池若要成為電池技術體系的主流，它還面對一些無法回避的挑戰。
鈦酸鋰離子電池受追捧源于其自身價值
鈦酸鋰離子電池打破了碳系負極的傳統電池技術路線，改以鈦酸鋰為負極材料，這讓它成為同行眼中的另類。然而，鈦酸鋰離子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，根本原由還在于其自身所擁有的價值。
電池材料的結構、粒徑影響著電池的安全、穩定、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，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家薛嘉漁認為，鈦酸鋰離子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構所特有的三維鋰離子擴散通道，具有功率特性優異和高低溫性能佳等優勢。目前，我國公司加工的鈦酸鋰離子電池的安全工作溫度區域范圍可達-50℃到65℃，而一般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容量的14%，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%
鈦酸鋰材料結構穩定，Li+脫嵌過程“零應變”，具有更長的循環壽命。業內加工的鈦酸鋰離子電池已實現30000次循環，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，其性價比仍舊占優。
鈦酸鋰離子電池的市場使用
從哲學上講，矛盾無處不在，因此，沒有一種材料可以包打天下，完美地使用于所有范疇。鈦酸鋰離子電池也是如此，它很好地彌補了以往電池存在的不足，并在特定的范疇表現優異。
儲能被認為是鈦酸鋰離子電池最適合使用的范疇。鈦酸鋰離子電池可使用于家庭儲能、工業儲能、儲能、工業儲能等范疇。以銀隆新能源為例，其業務從儲能電池材料、儲能電芯、儲能電池bMS到儲能電池包以及各類儲能的詳盡使用，已經形成了一個完整的儲能生態圈。
作為動力鋰離子電池使用時，鑒于安全性高、充電快、壽命長等特點，鈦酸鋰離子電池在新能源客車上有著廣泛使用。比如，微宏動力走出國門，為倫敦交通局的雙層巴士供應鈦酸鋰動力鋰離子電池系統處理辦法，鈦酸鋰離子電池的表現獲得了客戶的認可。而受限于能量密度，鈦酸鋰離子電池在純電動乘用車上還未推廣開來。
鈦酸鋰離子電池面對的挑戰
盡管鈦酸鋰離子電池具備較多優勢，在市場上也有著不錯的表現，但若要進一步發展，非得面對一些挑戰。中科院成都有機化學研究所研究員范未峰博士結合自己團隊以及業內其他機構的研究，提出鈦酸鋰離子電池在發展中面對的問題，這些問題或可啟迪沉思，也是業內要努力的方向。
|低溫性能更好、成本更低的鈦酸鋰離子電池；
|“低電壓+高容量”鈦酸鋰負極材料有待進一步研發；
|替代大容量鉛酸電源，100Ah~1000Ah超大容量鈦酸鋰離子電池有待可行性評測；
|錳酸鋰/鈦酸鋰體系的高溫產氣問題有待攻克；
|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；
|全固態化鈦酸鋰離子電池也有待業界去研究；
|此外，構成鈦酸鋰電源系統的各體系，比如“油電”增程、“氫鈦”總成、“鋁空鈦”總成、“風光鈦”互補等，多體系能源系統協同發展問題，也有待處理。
隨著我國新能源汽車市場的張大以及儲能市場的逐漸開發，鈦酸鋰離子電池與其他電池相同，既面對著巨大的市場空間，又面對著同行猛烈的市場競爭，還要面對自身不足的技術研發的挑戰。鈦酸鋰離子電池公司要活下去，要活得好，就非得持續前行，研發出更優質的電池，滿足市場的需求。
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