山東埃爾派 | 點(dian)擊量:0次(ci) | 2020-05-14
磷酸鐵鋰為何“翻紅”? 埃爾派提供專業的磷酸鐵鋰粉碎機
買車(che)(che)會在(zai)乎周圍人(ren)的(de)眼(yan)光嗎?面對這個靈(ling)魂拷問,不(bu)少人(ren)的(de)答案都是(shi)肯定的(de),筆者就有著類(lei)似的(de)經歷:4年前買電動車(che)(che)之時,想到了技術快速迭代會讓(rang)老車(che)(che)型(xing)(xing)掉(diao)隊(dui),事實也正是(shi)如此(ci),伴隨2018年補貼政策加入了對電池能量密度的(de)考量,三元鋰電池的(de)廣泛應(ying)用,讓(rang)我個人(ren)的(de)磷酸鐵鋰車(che)(che)型(xing)(xing)被劃到了“鄙(bi)視鏈”的(de)底端。
俗(su)話說“三(san)十年河東、三(san)十年河西”,誰曾想磷酸鐵鋰在今(jin)年就“翻紅”了(le),包括(kuo)年初發布、裝車(che)漢EV的(de)(de)比亞迪(di)刀片電池(chi),五菱宏光MINI EV成為爆款,乃至特斯拉(la)國產(chan)Model 3標準(zhun)續航版,一(yi)躍成為了(le)車(che)友們熱議的(de)(de)話題。
一波磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰裝機量的(de)(de)強勢反彈,當(dang)然不只是與筆者(zhe)一樣的(de)(de)老車主(zhu)獲得了新的(de)(de)談資,這(zhe)本(ben)身就(jiu)(jiu)是電動車發展歷程的(de)(de)一個縮影(ying)。本(ben)文咱(zan)們就(jiu)(jiu)這(zhe)個話(hua)題,聊聊“新磷(lin)(lin)酸(suan)鐵鋰時代”的(de)(de)那(nei)些事。
磷酸鐵鋰憑什么“翻紅”?
先(xian)說“翻紅”,2018年(nian)國(guo)家新能源車補貼加入了電(dian)(dian)池能量密度這項考(kao)核(he)標準之后(hou),市面(mian)上的(de)純電(dian)(dian)動乘用(yong)車為(wei)了拿補貼、追求續航里程,大面(mian)積的(de)轉向了先(xian)天能量密度更高(gao)的(de)三元鋰(li)電(dian)(dian)池,并不斷的(de)向著更高(gao)比例鎳(nie)金屬持續推進,NCM622、811三元鋰(li)電(dian)(dian)池甚至成為(wei)了買車時,銷售(shou)人員(yuan)集中“輸出”的(de)產品核(he)心亮點。
就(jiu)在廣大車友認為三元鋰將(jiang)逐步替代磷(lin)酸鐵鋰之(zhi)時,后(hou)者在今年迎來了(le)爆發。從(cong)中國電池聯盟的統計(ji)數據來看:磷(lin)酸鐵鋰電池裝機量從(cong)今年8月(yue)份(fen)開始,同比去年完成了(le)連續(xu)3個月(yue)增長超100%,最近的10月(yue)份(fen)統計(ji)數據達到了(le)127.5%。
那么(me)(me)問題(ti)來了(le),如此強勢(shi)的表現憑什么(me)(me)?簡單(dan)概括無外乎(hu)兩(liang)方面,一是“打鐵還(huan)需自身(shen)硬”,二是郭(guo)德綱(gang)常說的“同(tong)行襯托”。
先說(shuo)“打鐵(tie)還(huan)需(xu)自身硬(ying)”,如今(jin)乘用車(che)的(de)(de)磷酸(suan)鐵(tie)鋰(li)與筆者4年前的(de)(de)版(ban)(ban)本(ben)早已不(bu)(bu)可同日(ri)而語了。本(ben)質的(de)(de)材(cai)料倒(dao)是沒有任(ren)何改(gai)變,但(dan)從電芯、模(mo)組到最(zui)終成型的(de)(de)電池(chi)包的(de)(de)物(wu)理結構,要說(shuo)翻天覆(fu)地一(yi)點(dian)也不(bu)(bu)為過。這方面(mian),比(bi)亞迪(di)的(de)(de)刀片電池(chi)與在(zai)售的(de)(de)特斯拉(la)國(guo)產Model 3標(biao)準續(xu)航版(ban)(ban)均(jun)可謂(wei)典(dian)型。
比(bi)亞迪(di)的刀(dao)片(pian)電(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)芯(xin)即模組,超(chao)長且薄(bo)的電(dian)(dian)(dian)芯(xin)就是電(dian)(dian)(dian)池包內部(bu)的最小物理單元(yuan),現階段(duan)漢EV使(shi)用的版本刀(dao)片(pian)電(dian)(dian)(dian)芯(xin)長度達到了900mm,設計上限可達1300mm。
更多安全相關(guan)技術的提升,助力電池包去模(mo)組、內部結構完成了(le)(le)非儲能(neng)部分(連接件(jian)等)的“瘦身(shen)”,除去了(le)(le)原有小面包外的“獨(du)立包裝”,在整包中(zhong)裝入了(le)(le)更多“干貨”。
相比之下(xia),特(te)斯拉國產Model 3標準續航的磷酸鐵鋰(li)沒刀片那(nei)么直觀,但實(shi)則原理更好理解,就(jiu)是(shi)把長續航版的電池“外(wai)包裝(zhuang)”照搬過來(lai),里(li)面(mian)從(cong)三(san)元鋰(li)的圓柱電芯換成了磷酸鐵鋰(li)的方形(xing)模組(zu),省(sheng)時省(sheng)力、原結構“直出”。
再看“同(tong)行的襯托(tuo)”,此(ci)處所謂的同(tong)行就是三元(yuan)鋰(li)。能量密度高、低溫(wen)表現(xian)好的三元(yuan)鋰(li)不香(xiang)嗎?當然香(xiang)啊,但價(jia)格貴呀。最常見(jian)的三元(yuan)材料鎳鈷錳,其(qi)中(zhong)鈷金屬(shu)原材料全球儲量有限,集(ji)中(zhong)在剛果金,開采權還沒(mei)在非洲兄弟手里,被歐(ou)美企業所掌控,采購價(jia)格并(bing)不穩(wen)定。
反觀磷酸(suan)鐵鋰(li),磷和(he)鐵都是(shi)國內(nei)資源含(han)量豐富的原材料,如(ru)此差異直接(jie)反映在(zai)了“錢”上面。以(yi)中國電池聯盟(meng)今(jin)年的成(cheng)本(ben)統(tong)計來看,三元(yuan)鋰(li)(鎳(nie)鈷錳(meng))的成(cheng)本(ben)在(zai)800元(yuan)/kWh左右,磷酸(suan)鐵鋰(li)則穩(wen)定在(zai)了650元(yuan)/kWh上下。
在(zai)補貼不斷退(tui)坡(po)、毛利率(lv)持續(xu)降低(di)、市場(chang)價格戰日趨激烈(lie)等多(duo)方(fang)因素的(de)影響(xiang)下,降低(di)電池成本(ben)勢在(zai)必(bi)行,畢竟沒有車(che)企愿(yuan)意做(zuo)賠本(ben)的(de)買賣。這(zhe)么一(yi)看,不求續(xu)航里程一(yi)直大(da)步提升的(de)車(che)型,自(zi)然就把(ba)成本(ben)更低(di)的(de)磷酸鐵鋰給襯托的(de)出來了。
“翻紅”的關鍵在于彌補先天不足的熱管理系統
磷酸鐵鋰的(de)優勢(shi)除了(le)最(zui)明(ming)顯(xian)的(de)成本,電(dian)池(chi)內(nei)部結構(gou)“瘦身”式(shi)的(de)變化,給液冷循(xun)環的(de)熱管理系(xi)統留出了(le)空(kong)間(jian)。要知道筆(bi)者4年(nian)前的(de)磷酸鐵鋰乃至之后一段(duan)時間(jian)內(nei)的(de)車型(xing),電(dian)池(chi)容量(liang)(liang)還滿足不了(le)續航的(de)剛需呢,哪有地方布(bu)局熱管理系(xi)統啊,電(dian)池(chi)溫(wen)度全靠大自然的(de)力(li)量(liang)(liang)、一律都(dou)是風冷。
如(ru)今(jin)情況完全(quan)不(bu)一樣了(le),有余(yu)地(di)裝備電池的液(ye)冷(leng)循環(huan)系統(tong),直接解決了(le)磷(lin)酸鐵(tie)鋰溫控方(fang)面的大問題。高(gao)溫天氣,主動的液(ye)冷(leng)循環(huan)比風冷(leng)更有保障;低(di)溫環(huan)境,磷(lin)酸鐵(tie)鋰性能不(bu)足的先天短板,即便多付(fu)出一些電耗(hao)用于(yu)熱管理(li)系統(tong)的工作(zuo),也要比在不(bu)適(shi)合的環(huan)境下工作(zuo)效(xiao)率更高(gao),相當于(yu)一個(ge)花5塊錢省(sheng)下了(le)10塊錢的交換(huan)。
而關(guan)于(yu)電(dian)池液冷循環的重要(yao)性,乘用車(che)上的例子不少,卻都沒有純(chun)電(dian)動(dong)的商用車(che)來得明顯。我同事前幾天去(qu)到冬奧(ao)會舉辦地崇禮(張(zhang)家口(kou)市)滑雪(xue),竟然在充電(dian)站碰到了從(cong)北(bei)京“一管(guan)電(dian)”開過去(qu)的純(chun)電(dian)動(dong)大(da)巴車(che)。
要知道目(mu)的地(di)崇禮(li)現在白天最高(gao)氣溫(wen)在0度上下徘徊,單(dan)程(cheng)200km、海(hai)拔最大(da)攀升接(jie)近1500m,50多個座位的磷酸鐵(tie)鋰純電大(da)巴(ba)中途沒充電,就這么上去了。
究其原因就是(shi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)液(ye)冷循(xun)環系統的加(jia)持。2014年最早一批商用、與普通用戶接觸的電(dian)(dian)(dian)動大巴,8箱磷(lin)酸鐵鋰電(dian)(dian)(dian)池(chi)最多也就跑160km,之后(hou)改為11箱電(dian)(dian)(dian)池(chi)(結構全面改變、非單純箱數增加(jia)),也就是(shi)等比(bi)例的提(ti)升。
如今液冷循環系(xi)統來了(le)、配合BMS的(de)(de)軟件迭代,我同(tong)事與(yu)純電(dian)大巴司機的(de)(de)溝通帶來了(le)一組數據對比(bi),冬季低溫環境的(de)(de)電(dian)耗,從原本的(de)(de)1kWh/km左右,長途行駛(shi)降到了(le)0.7kWh/km。
這個優化比(bi)例在純(chun)電(dian)大巴上確實太明顯了,也(ye)從側(ce)面印(yin)證(zheng)了磷酸鐵鋰(li)“翻紅(hong)”的關鍵,即從電(dian)池結構到熱管理系統的連鎖(suo)反(fan)應。
提升二手車殘值的鏈條已具雛形 磷酸鐵鋰未來一片大好
如果說電(dian)池(chi)結構+熱管(guan)理系統(tong)的優化,是磷酸鐵鋰眼前的好處(chu),那(nei)么電(dian)池(chi)梯次利(li)用與,以及5G基站儲能(neng)電(dian)池(chi)兩方面,則可謂前景可觀(guan)的遠(yuan)山。
先說梯(ti)次利用(yong)(yong)。純(chun)電(dian)動車續航、充電(dian)等使用(yong)(yong)中的困難,可以通過各種辦法來(lai)克服,而唯一(yi)解(jie)決(jue)不(bu)了(le)的就(jiu)是二手車“不(bu)值錢”的難題。電(dian)池作為乘車最貴的核心部件(jian)(占整車成本35%-45%不(bu)等),在所難免的衰(shuai)減給二手車殘值帶(dai)來(lai)了(le)巨大的負面影響。
而如南孚電池廣告一樣,玩具用(yong)完的(de)(de)電池遙控器(qi)還(huan)能繼續用(yong)的(de)(de)梯次利用(yong),將很大程度上緩解二手車殘值低的(de)(de)難題。
這方面,為了應(ying)對接(jie)下來新(xin)能源(yuan)車動力電池(chi)退役的高(gao)峰,國(guo)務院(yuan)《新(xin)能源(yuan)汽(qi)車產業發展規劃(hua)(2021—2035年)》中提(ti)出,建設動力電池(chi)高(gao)效循(xun)環利(li)用體系,立足新(xin)能源(yuan)汽(qi)車可持續發展。
緊接著工信部就發布了《新能源汽車動力蓄電池梯次利(li)用管(guan)理(li)辦法(征求意(yi)見稿)》。國家促(cu)進產業的政策來了,老百(bai)姓(xing)最終受益(yi)也(ye)就是可以預期的了。
再看(kan)5G新基建。想來不少朋友常看(kan)到我(wo)國(guo)5G基站(zhan)數(shu)量與(yu)覆蓋的相關消息,簡單分享一組(zu)數(shu)據(ju):5G基站(zhan)的密度將(jiang)是同等區域內4G基站(zhan)數(shu)量的4倍,我(wo)國(guo)現有(you)4G基站(zhan)339萬座左(zuo)右,即5G要達到4G現有(you)的覆蓋范圍,需要建1500萬座以(yi)上。
今年(nian)我國的(de)5G基站建設木表為(wei)60萬(wan)座,作為(wei)國家的(de)7大新基建之一(yi),這將是未來很(hen)長一(yi)段(duan)時間內的(de)建設“爆發點”。
這跟磷酸(suan)鐵(tie)鋰有什(shen)么關系?5G基(ji)站的(de)儲能電(dian)池將(jiang)逐(zhu)步從鉛酸(suan)電(dian)池升級磷酸(suan)鐵(tie)鋰電(dian)池,這其中包含(han)新的(de)磷酸(suan)鐵(tie)鋰,也有上文提到梯次利用產品。
如此一(yi)來這邏(luo)輯(ji)就(jiu)連上了(le):新(xin)的(de)(de)磷酸鐵鋰裝(zhuang)在(zai)(zai)車(che)上,退役之后用(yong)于儲能,提升其(qi)利用(yong)價值,最終在(zai)(zai)二(er)手車(che)殘(can)值上有所體現(xian),讓車(che)主受益(yi)。環環相扣的(de)(de)鏈條已具(ju)雛形,磷酸鐵鋰的(de)(de)“翻紅”也就(jiu)成(cheng)了(le)順理成(cheng)章的(de)(de)一(yi)個現(xian)象了(le)。
寫在最后:關于磷(lin)酸鐵鋰的(de)“翻紅(hong)”,表面上(shang)(shang)是(shi)更多車(che)型實際裝車(che)了(le)(le),實際上(shang)(shang)乃(nai)是(shi)從磷(lin)酸鐵鋰結構優化,到液(ye)冷循環的(de)熱管理系統的(de)純電動車(che)技術迭代,深層里還要加上(shang)(shang)梯次利用趕上(shang)(shang)了(le)(le)5G新基(ji)建的(de)風口(kou)。
如文中所言,一(yi)步步的遞進(jin)促進(jin)新能源產業(ye)發展、福澤廣大電動車消費(fei)者的大方向已然相當明確了(le),所謂的“新磷(lin)酸鐵鋰時代”,不外如是(shi)。
聊了半天磷酸鐵鋰的(de)一片大(da)好,那么份額(e)依(yi)舊領先前者的(de)三元鋰呢?
磷酸鐵鋰氣流粉碎機的特點:
◆經過特殊的流場設計和高精度的機械加工,同等產量下,比圓盤式和氣旋式氣流粉碎機能耗降低30%。
◆精密陶瓷 聚氨酯內(nei)襯,100%杜絕物(wu)料(liao)粉(fen)碎過(guo)程中帶(dai)來的金(jin)屬污染。保證粉(fen)碎物(wu)品純度。特別適用于(yu)對(dui)鐵含(han)量(liang)要求極高(gao)的電子材料(liao),如鈷酸(suan)鋰(li)、錳酸(suan)鋰(li)、磷酸(suan)鐵鋰(li)、磷酸(suan)亞鐵鋰(li)、三(san)元材料(liao)、四氧化三(san)鈷、碳(tan)酸(suan)鋰(li)、鎳鈷酸(suan)鋰(li)等電池正極材料(liao)。
◆不升溫(wen),由于物(wu)料(liao)是在氣體膨脹(zhang)狀態(tai)下粉(fen)碎,所以粉(fen)碎腔體溫(wen)度控制(zhi)在常溫(wen)狀態(tai),溫(wen)度不會升高。
◆磨(mo)損小,由于主要(yao)粉碎作用是粒子相(xiang)互沖擊碰撞(zhuang)(zhuang),高(gao)速粒子與壁面很少碰撞(zhuang)(zhuang),可適用粉碎莫(mo)氏硬度九級以上物料。
◆對易燃、易爆物(wu)料(liao)可(ke)用惰性氣體(ti)保護粉(fen)碎。
◆采用先(xian)進(jin)的觸摸屏,可編程控(kong)制(zhi)器(PLC),實(shi)現了自動(dong)化控(kong)制(zhi)。
磷(lin)酸(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)的(de)生產(chan)離(li)不開氣流粉碎機,將(jiang)磷(lin)酸(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)粉碎到足夠的(de)細(xi)度,并將(jiang)不同細(xi)度的(de)微(wei)粉進行(xing)分(fen)級(ji)(ji),高(gao)效(xiao)利用(yong),高(gao)質(zhi)量的(de)生產(chan)鋰(li)(li)離(li)子電池。山東埃爾派在正極(ji)材料領域深耕多年,對(dui)磷(lin)酸(suan)鐵(tie)(tie)鋰(li)(li)、錳酸(suan)鋰(li)(li)、鈷酸(suan)鋰(li)(li)、三(san)元材料等眾多原料的(de)粉碎分(fen)級(ji)(ji),都有著豐富(fu)的(de)設備制造經(jing)驗和不同的(de)應(ying)對(dui)方案,為用(yong)戶量身打造高(gao)質(zhi)量產(chan)品。