鉅大LARGE | 點擊量：640次 | 2022年09月13日
鈦酸鋰折戟動力鋰電池儲能或成最好歸宿
鈦酸鋰離子電池技術最早出現于上世紀九十年代，其原本重要用于工業和儲能以及電網傳輸，并不用于車輛的動力源。截止目前，在全球范圍內真正具備鈦酸鋰材料核心技術并實現產業化應用的公司只有兩家，一家是美國奧鈦納米技術有限公司，而另一家則是日本的電池巨頭東芝公司。
2010年，珠海銀隆耗資5750萬美元（約4億元）收購了美國奧鈦53.3%的股份，掌握了鈦酸鋰核心技術。截至2016年六月三十日，珠海銀隆已分別在廣東珠海、河北邯鄲建立了兩大鈦酸鋰動力鋰離子電池生產基地。有了鈦酸鋰離子電池技術和產量的支撐，這也給了珠海銀隆造新能源汽車的底氣。
搭載鈦酸鋰離子電池的新能源客車
然而，鈦酸鋰離子電池因為能量密度太低，被追求更長續航里程的車企所忽略。直到去年格力電器董事長董明珠，因看好珠海銀隆的鈦酸鋰離子電池技術，經一波三折后最終攜手萬達集團等資本巨頭以私人身份進駐珠海銀隆。沉寂多時的鈦酸鋰離子電池，才又慢慢地在新能源汽車市場上火熱起來。
可以看到，在動力鋰離子電池能量密度戰爭越演越烈的當下，鈦酸鋰離子電池可謂是作為一股“清流”存在著，補貼政策的制定都給其開了綠燈。在2017年政府公布的新能源汽車補貼方法中特別強調，超級電容和快充類的商用車補貼方法，與使用磷酸鐵鋰及三元電池的商用車標能量密度采用不同標準。
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%
時至今日，有多款搭載鈦酸鋰離子電池的新能源客車進入到補貼目錄，而董明珠攜手珠海銀隆也推出了自己的SUV車型，推廣進度可謂順利。然而今年以來，新能源客車遇冷，主打高安全性的鈦酸鋰又不受乘用車的待見，珠海銀隆似乎暫時陷入了發展的困境，負面的新聞也被頻頻的爆出。
諸多優點傍身鈦酸鋰一夜成名
說到鈦酸鋰不得不提珠海銀隆，而說起珠海銀隆就不得不提董明珠。去年，董明珠擔任董事長的格力電器曾公布通告稱，有意入股珠海銀隆，并于去年八月正式公布了收購珠海銀隆的詳細方法，收購價格約130億元。雖然最終收購失敗，但董明珠還是攜手王健林等以個人身份入股珠海銀隆。
董明珠的入股，令珠海銀隆成為動力鋰離子電池行業內炙手可熱的公司。隨后在董明珠的牽線搭橋之下，格力電器曾與珠海銀隆達成涉及金額約200億元關聯交易。業內人士認為，有關去年營收不到80億元的珠海銀隆而言，如此大規模合作將對其營收形成不小貢獻，至少在業績方面有了保障。
在珠海銀隆的帶動下，國內不少公司也開始對此前名不經傳的鈦酸鋰展開布局。如京威股份就在去年內聯合正道新能源、北京致云資產管理有限公司，三方合資成立了“寧波京威動力鋰離子電池有限公司”，新公司主營業務正是鈦酸鋰離子電池；微宏動力也力求推出更高能量密度的鈦酸鋰離子電池產品。
因此可以說，在格力以及董明珠的影響下，鈦酸鋰可謂是一夜成名，那么鈦酸鋰離子電池的優勢都有什么呢？首先是安全性高，董明珠就直言不諱的表示，因為電動汽車對安全性的要求是第一位的，搭載鈦酸鋰離子電池的電動汽車還沒有發生過起火燃燒的事故，所以才會從鈦酸鋰離子電池切入到新能源汽車領域。
實驗表明，傳統的碳電極在嵌鋰之后假如過充，電極的表面容易析出金屬鋰，其與電解液接觸發生反應會出現可燃性氣體，帶來安全隱患。鈦酸鋰電勢比純金屬鋰的電勢高，不易出現鋰晶枝，放電電壓平穩，因此提高了鋰離子電池的安全性能。在針刺、擠壓、短路等測試下不起火、不爆炸，安全性高。
其次快充性能優異。與碳負極材料相比，鈦酸鋰具有較高的鋰離子擴散系數，可高倍率充放電，在大大縮短充電時間的同時，對循環壽命的影響較小，熱穩定性也較強。根據相關的測試，最新技術研發的鈦酸鋰離子電池十分鐘，甚至是六分鐘就可以充滿電，相比傳統的電池有了質的飛躍。
再次循環壽命長，可以說電池循環壽命決定整個新能源車的性價比，是未來新能源車脫離補貼政策后的重要競爭點。鈦酸鋰離子電池在充放電時，鋰離子嵌入和脫嵌不會造成鈦酸鋰晶型結構的變化，因此對鈦酸鋰材料的結構幾乎沒有影響。正因如此，鈦酸鋰也被稱為“零應變材料”，結構非常穩定。
鈦酸鋰諸多優勢明顯
鈦酸鋰離子電池與當前“慢充最多使用5年、快充最多使用2年”的磷酸鐵鋰離子電池相比，優勢十分突出。根據試驗數據測定，普通電池循環使用壽命平均為3000次，而鈦酸鋰離子電池完全充放電循環次數可達3萬次以上，在作為動力鋰離子電池使用10年之后，可能還能作為儲能電池再使用20年。
耐寬溫性能良好，鈦酸鋰離子電池的尖晶石結構具有三維鋰離子擴散通道，因此鈦酸鋰離子電池在高低溫性能上的表現也十分優異。一般電動汽車在零下10℃時充放電會出現問題，鈦酸鋰離子電池耐寬溫性能良好，耐用性強，在零下50℃到零上60℃均可正常充放電，從而可消除用戶的后顧之憂。
缺點無限放大規模推廣受阻
鈦酸鋰離子電池所具備的上述優勢，能大幅節省充電站場地建設和人員配置成本，有關當前的新能源車行業具有極大的“誘惑力”。然而鈦酸鋰的缺點也是相當的明顯，導致其應用領域非常的狹窄，僅僅在新能源客車領域又少量的應用，而發展如火如荼的新能源乘用車領域卻始終站不住腳。
鈦酸鋰材料在電池中作為負極材料使用，由于其自身特性的原因，材料與電解液之間容易發生相互用途并在充放循環反應過程中出現氣體并析出，因此普通的鈦酸鋰離子電池容易發生脹氣的現象，導致電芯發生鼓包，電性能也會大幅下降，極大地降低了鈦酸鋰離子電池的理論循環壽命。
不過對鈦酸鋰離子電池來說，最致命的當屬其能量密度低，導致續航里程無法保障。以常規的10米新能源公交車為例，假如配置目前主流的磷酸鐵鋰，可以配200度電，續航200公里；而鈦酸鋰只能配80度電，續航約80公里。假如與當下主流的三元電池相比，這個差距可能顯得更大。
珠海銀隆前董事長魏銀倉曾表示，通過持續的創新研發，珠海銀隆第四代高能量密度鈦酸鋰離子電池，較第三代成本下降了40%，而能量密度提高了60%；成都興能新材料有限公司總經理范未峰表示，“目前，常規的鈦酸鋰離子電池能量密度已經可以做到90wh/kg以上，相有關磷酸鐵鋰來說差距已不是很大。
然而在當前追求高能量密度的當下，三元電池的市場份額急劇擴大，導致磷酸鐵鋰離子電池的市場份額都被擠壓。假如僅拿鈦酸鋰和磷酸鐵鋰來比較，顯然沒有太大的意義。伴隨著新能源客車的發展暫緩，可以說鈦酸鋰失去了最后的賴以生存的領地，假如不加以轉變，未來發展前景可謂堪憂。
除了市場拓展不順利，今年以來鈦酸鋰的“老大哥”珠海銀隆負面新聞不斷。首先是被曝出有生產廠區大面積停工；南京項目因工程欠款一度被等問題；日前又主動宣布減員8000人等。雖然這可能跟珠海銀隆大手筆的產業基地建設有關，但亦能反映出當前鈦酸鋰的市場體量并不大。
董明珠表示依然相信鈦酸鋰前景
近日，格力電器董事長兼總裁董明珠就格力關聯公司銀隆南京項目遭封事件首度回應媒體時表示，“該事件不會影響銀隆的發展。”董明珠認為，這種事件很正常。（南京）高院雖然出了點狀況，但已經妥善解決。同時，她明確表示，“銀隆不會收縮投資，我對銀隆的前景依然充滿信心。
折戟動力鋰離子電池儲能或成未來方向
隨著珠海銀隆問題頻頻出現，與此同時鈦酸鋰離子電池能量密度不夠的硬傷與電動汽車更長續航里程的要求背道而馳，珠海銀隆引以為傲的鈦酸鋰離子電池由于市場推廣進展緩慢，業內人士普遍認為鈦酸鋰并不適合未來電動汽車發展的方向。那么，是不是鈦酸鋰離子電池就沒有用武之地了呢？
答案是否定的，業內認為，憑借超長的循環壽命和優秀的安全性能，未來儲能市場卻能成為鈦酸鋰離子電池其極具前景的領域。上面提到，在各種類型的電化學儲能技術中，鈦酸鋰離子電池具有循環壽命長、安全性能好、耐寬溫等特點，很好的契合了電網儲能的應用場景，未來在儲能市場將大有可為。
董明珠曾提到，銀隆是“長期埋沒在沙漠里的金子”，自己看重鈦酸鋰離子電池未來在儲能領域前景。值得一提的是，受董明珠之邀共同向銀隆增資5億元的大連萬達集團董事長王健林在早些時候提到，“銀隆的前途或在儲能。假如把可以將銀隆的鈦酸鋰技術商業化，銀隆的市值就會翻倍”。
發展儲能技術是促進新能源發電、提高電網安全穩定性的關鍵核心技術。現如今儲能被認為是鋰離子電池的的下個風口。作為未來推動新能源產業發展的前瞻性技術，儲能產業在新能源并網、新能源汽車、智能電網、微電網、分布式能源系統、家庭儲能系統等方面，都將發揮著巨大的用途。
寧德時代總裁黃世霖也公開表示，看好動力鋰離子電池在儲能領域的運用。他認為未來儲能市場甚至可以用萬億元的產值來衡量，寧德時代會積極布局儲能市場。六月十一日，寧德時代與福建省投資集團等共同投資建設的大型鋰離子電池儲能項目完成簽約，投資24億元在晉江投資建設大型鋰離子電池儲能項目。
“之所以要發展儲能，是因為光伏和風力發電是間歇的、是不穩定的，因此要儲能系統的配合，才能供應穩定可靠的電力。”我國電力科學研究院儲能電池本體研究室主任楊凱表示，鈦酸鋰離子電池具有的循環壽命長、安全性能好耐寬溫的特點，可以很好的契合未來電網儲能的應用需求。
以磷酸鐵鋰離子電池為例，其循環壽命不超過3000次，壽命期限為7-8年。然而，鈦酸鋰離子電池的循環壽命在25000次以上，理論壽命期限可達30年，超長的循環壽命更符合工業儲能領域的應用需求。與此同時，鈦酸鋰離子電池可在零下50℃到零上60℃的環境工作，可以極大擴大儲能應用的地域范圍。
由此可見，鈦酸鋰可以說是為儲能量身定做，然而最初的鈦酸鋰離子電池是以滿足電動汽車動力鋰離子電池需求而開發的。“國際上先進的鈦酸鋰離子電池公司已開始涉足電力儲能領域，比如在日本鈦酸鋰用做出能就有成熟的應用，但國內還沒有出現專門為規模儲能應用設計開發的鈦酸鋰離子電池。某電池公司負責人表示。
鈦酸鋰應用儲能亟待降低成本
此外而且在成本方面，相較于磷酸鐵鋰劣勢非常明顯。“鈦酸鋰離子電池在規模應用中面對的重要問題是成本問題，其價格是磷酸鐵鋰離子電池價格的4—6倍。”楊凱表示，鈦酸鋰離子電池要實現大規模儲能應用，要在包括材料體系、電池設計、生產工藝等方面的技術重構，在保證鈦酸鋰離子電池長壽命本征特性的同時，大幅降低成本。
對此，我國電力科學研究院聯合多家單位，共同組建了“儲能用低成本鈦酸鋰離子電池研制及系統集成技術開發與應用”項目組。項目組針對儲能應用需求，在原有鈦酸鋰離子電池的基礎研發出亞微米級鈦酸鋰材料。據了解，項目研制的儲能用鈦酸鋰離子電池保持了長壽命本征特性的同時，成本大幅下降30%。
上帝為你關上一扇門，卻為你打開一扇窗，用此話來形容鈦酸鋰離子電池在確切不過。鈦酸鋰離子電池雖然在動力鋰離子電池領域失寵，但卻在未來的儲能市場看到了曙光。發展儲能技術可看作是達成國家戰略意義的技術制高點，隨著鈦酸鋰離子電池價格的逐漸趨于合理，鈦酸鋰在儲能領域將大有作為。
