钛酸锂电池与磷酸铁锂对比分析

　 磷酸铁锂电池

　　磷酸铁锂电池：是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素，原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。其工作电压适中（3.2V）、单位重量下电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高。

　　磷酸铁锂电池优点

　　相比目前市面上较为常见的钴酸锂和锰酸锂电池来说，磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点：更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属（原材料成本低）、支持快速充电、工作温度范围广。

　　磷酸铁锂电池缺点

　　磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低；材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差；产品一致性差；知识产权问题。

　　

　　钛酸锂电池与磷酸铁锂的分析与比较

　　在纯电动汽车领域，电池多为磷酸铁锂或者三元锂，而近来格力欲收购的银隆客车，其核心竞争力则是另辟蹊径的钛酸锂电池。

　　国内汽车厂商应用比较多的还是三元锂电池、磷酸铁锂电池。钛酸锂目前还未规模化。并且钛酸锂电池价格高（生产成本高，湿度控制要求高），每瓦时 9 元左右，与磷酸铁锂电池、三元锂电池每瓦时 2 元左右的差距也是很大的。

　　钛酸锂电池与磷酸铁锂相比究竟孰优孰劣？这还要从两种电池的性能说起。众所周知，锂电池性能主要由正极、负极、电解液和隔膜决定，其中正、负极材料对电池的关键指标，如容量、能量密度、循环寿命、安全性、倍率性能、成本等有重要影响。

　　钛酸锂电池打破以石墨烯为负极的传统电池技术路线，改以钛酸锂为负极材料，这让它成为同行眼中的异类。但正是钛酸锂自身的特性，让这种材料的电池有着显著特点。

　　

　　以磷酸铁锂-石墨烯、三元-钛酸锂两种锂电池为例，单从能量密度来看，钛酸锂电池处于劣势。东北证券研报指出，目前磷酸铁锂电池实际比能量为100-120Wh/kg，其中特斯拉采用的镍钴铝三元电池更是达到252Wh/kg，而银隆钛酸锂电池只有90Wh/kg，仅为某些石墨类负极材料电池的一半。

　　再从成本看，钛酸锂电池也没有优势。目前，银隆钛酸锂电池原材料包括氢氧化钛和氢氧化锂，其价格高于石墨类负极材料。根据中国电池网调研结果，目前磷酸铁锂、三元电池成本在1100元/kwh-1200元/kwh，而钛酸锂电池成本约为三元电池2-3倍。

　　能量密度低一倍、成本又高出2-3倍，钛酸锂电池如何参与市场竞争？显然，是它自身的独特优势打动了部分业内人士。

　 钛酸锂电池的安全性一枝独秀

　　钛酸锂作为负极材料时电位平台高达1.55V，比传统石墨负极材料高出1V还多，虽然损失了一些能量密度，但也意味着电池更加安全。技术专家卢蓝光曾表示，电池快速充电时对负极电压需求比较低，但如果过低，锂电池就容易析出非常活泼的金属锂，这种锂离子不仅导电，还能跟电解液起反应，然后释放热量，产生可燃气体，引发火灾。而钛酸锂因为高出来的1V电压避免了负极电压为0的情况，也就间接避免了锂离子的析出，从而保证了电池的安全性。

　　由于钛酸锂电池在高温、低温环境中均可以达到安全使用，也体现出其耐宽温（尤其耐低温）的重要优势。目前，银隆钛酸锂电池的安全工作温度区域在-50度到65度之间，而普通石墨类负极电池在温度低于-20度时能量就开始衰减，-30度时充电容量仅为充电总容量的14%，在严寒天气下根本无法正常工作。

　　

　　此外，由于钛酸锂电池即便过度充电，也仅有1%的体积变化，被称为零应变材料，这使其有着极长的寿命。银隆董事长魏银仓曾表示，银隆钛酸锂电池寿命可达30年，与汽车使用寿命相当，而普通石墨负极材料电池平均寿命不过3-4年。从全寿命周期看，钛酸锂电池成本更低。

　　钛酸锂的最后一个优势是快速充放电能力强，充电倍率高。目前银隆钛酸锂电池的充电倍率有10C、甚至20C，而普通石墨负极材料的电池充电倍率仅有2C-4C。

　　基于钛酸锂电池的这些技术特点，业内人士认为其契合了新能源公交车、大型储能装备的需求。拿公交车来说，一般单趟里程不超过40公里，每次终点站进站等待到下次发车时间间隔至少需要几分钟时间。这时钛酸锂电池能量密度低的劣势不会影响客车的使用，反而体现出电池快充的好处。作为公共交通工具，公交车对电池的安全性、耐用性都提出了更高要求。

　　6款搭载钛酸锂电池的新能源客车进入工信部《新能源汽车推广应用推荐车型目录》（2017年第四批），意味着官方对这一电池技术成熟度的认可。随着后期补贴落实到位，钛酸锂电动客车的售价也将有所下降，未来有望持续拉动其销量。面对巨大的新能源客车市场，钛酸锂企业开始扩产。

　　磷酸铁锂（LFP）与钛酸锂（LTO）动力电池数据对比