從“鈦酸鋰電池和銀隆是被埋在沙子裏的金子”,到“全中國用銀隆新能源電池,霧霾天氣能少掉一半”,格力電器(000651)董事長董明珠對(duì)電動(dòng)汽車和電池生産商珠海銀隆新能源有限公司(珠海銀隆)的支援,已經(jīng)從口頭表態(tài),升級(jí)到個(gè)人的實(shí)際行動(dòng)。但依然有行業(yè)專家難以理解其中邏輯。
在11月格力電器正式宣告放棄增發(fā)收購珠海銀隆之後,2016年12月15日,董明珠以個(gè)人身份,聯(lián)手大連萬達(dá)集團(tuán)、中集集團(tuán)等與珠海銀隆簽署增資協(xié)議,擬共同增資30億元,獲得珠海銀隆22.388%的股權(quán)。董明珠表態(tài),“願(yuàn)意拿我所有的資産投入到銀隆。”她還強(qiáng)調(diào),“投資銀隆,不是因?yàn)楦窳κ召彶怀晒Γ且驗(yàn)槲铱春昧算y隆的鈦酸鋰技術(shù)。”
董明珠力挺珠海銀隆及其主打的鈦酸鋰電池技術(shù),主要理由包括:鈦酸鋰電池使用壽命長,能夠適應(yīng)高寒溫度,安全性好,在儲(chǔ)能市場有應(yīng)用前景等。
但這種觀點(diǎn)在業(yè)界頗多爭議。
“鈦酸鋰電池並不是先進(jìn)技術(shù),能量密度低,不適合作動(dòng)力能源。”近日,北京大學(xué)新能源材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任、國家“十一五”863電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池項(xiàng)目負(fù)責(zé)人其魯,在接受澎湃新聞(www.thepaper.cn)採訪時(shí)直言,鈦酸鋰電池並不適合當(dāng)下的電動(dòng)車市場。
被稱為鈷酸鋰、錳酸鋰電池正極材料領(lǐng)域主要奠基人的其魯,在2016年11月接受澎湃新聞採訪時(shí)説,鈦酸鋰電池合適在高寒地區(qū)作為工具電源、亦或是儲(chǔ)能設(shè)備:“在高寒地區(qū),大功率的電動(dòng)設(shè)備,比如手提電鑽,重一點(diǎn)、體積大點(diǎn)沒關(guān)係;要不,在溫度條件苛刻的地方,作為儲(chǔ)能設(shè)備也是不錯(cuò)的選擇。比起用到車上去,這兩項(xiàng)應(yīng)用更恰當(dāng),這個(gè)問題我跟他們説過多次,他們不聽,就是一心想做汽車。”
鈦酸鋰電池負(fù)極採用鈦酸鋰,相比負(fù)極用石墨的主流鋰電池,市場份額十分小眾。資料顯示,在新能源客車中,鈦酸鋰電池的市場份額佔(zhàn)比約為5%,遠(yuǎn)低於磷酸鐵鋰電池75%的市場份額;而在乘用車領(lǐng)域,鈦酸鋰電池則和其他少數(shù)派技術(shù)一起,分享著3%的市場空間。
去年12月,格力電器董事長董明珠以個(gè)人身份,聯(lián)手萬達(dá)等公司,入股珠海銀隆。
專家:鈦酸鋰不適合用作汽車動(dòng)力電池
在2016年10月格力電器的臨時(shí)股東大會(huì)上,董明珠曾宣稱,鈦酸鋰是中國惟一,甚至是最先進(jìn)的技術(shù),“使用壽命、溫度寬度沒有一個(gè)電池能夠能從技術(shù)角度來跟他抗衡,或者比他強(qiáng),還沒有。”
董明珠認(rèn)為,出於優(yōu)秀的安全特性,用戶會(huì)買賬鈦酸鋰大巴車,這將佔(zhàn)據(jù)中國一半的市場。賣到世界上,至少也有10萬輛大巴訂單,這還是保守估計(jì)。
對(duì)於鈦酸鋰電池的使用壽命長、穩(wěn)定等特點(diǎn),業(yè)內(nèi)人士異議並不多,但這兩條並不能並不足以保證其領(lǐng)先性,鈦酸鋰電池一直未能進(jìn)入主流市場的主要原因也並不在此,而是在於能量密度太低,體積太大。
其魯稱,跑同樣距離,其他技術(shù)裝100公斤(kg)電池,鈦酸鋰電池就要裝200公斤。不説乘用車,哪怕大巴車也需要小體積、輕重量的電池,“為了行駛里程,放電池的空間已經(jīng)很緊張,哪還有什麼冗余空間。”
業(yè)內(nèi)人士舉例,8米長的巴士要跑150公里,配電量需100kWh(千瓦時(shí),度),採用磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)需要1噸重,而換裝鈦酸鋰要2-2.5噸重,運(yùn)量少了十來人。
格力電器早前披露的交易報(bào)告書顯示,銀隆鈦酸鋰電池能量密度在58wh/kg-91wh/kg之間,這與磷酸鐵鋰及三元鋰之間差距不小。
2016年11月底,比亞迪動(dòng)力電池事業(yè)部副總經(jīng)理孫華軍曾對(duì)媒體稱,比亞迪目前磷酸鐵鋰電池單體的能量密度是150Wh/kg,目標(biāo)到2020年,能量密度達(dá)到200Wh/kg。三元單體電池的能量密度達(dá)到了200Wh/kg,目標(biāo)到2020年,能量密度達(dá)300Wh/kg以上。
其魯認(rèn)為,“從能量密度來看,鈦酸鋰電池和鉛酸電池遇到的問題相近。鉛酸電池誕生100多年了,就是因?yàn)樘蟆⑻俊⑻兀茈y推廣為車載電源。”
有不願(yuàn)具名的汽車分析師表示:日本東芝公司的鈦酸鋰電池“SCiB”,2011年就用於量産乘用車,但反響平平。就是受困能量密度,續(xù)航能力跟不上,車主總有里程焦慮,市場不認(rèn)可。目前,就應(yīng)用於汽車啟停系統(tǒng),收集存儲(chǔ)車輛剎車減速時(shí)的車輛制動(dòng)能量。
“鈦酸鋰材料能量密度突破空間有限,快充影響能量密度”
珠海銀隆顯然也已經(jīng)意識(shí)到鈦酸鋰電池在能量密度上的短板。
珠海銀隆董事長魏銀倉曾多次公開表示,第四代高能量密度銀隆鈦酸鋰電池,與第三代相比成本下降40%,能量密度提高60%。
但業(yè)界對(duì)於鈦酸鋰電池能量密度的進(jìn)一步提升空間仍存懷疑態(tài)度。
其魯指出,能量密度低,這是鈦酸鋰本身特性決定的。據(jù)了解,鈦酸鋰作為負(fù)極使用,容量僅為160-170mAh/g(毫安培時(shí)/克),而主流的傳統(tǒng)石墨則在310-370mAh/g。
清華大學(xué)能源網(wǎng)際網(wǎng)路創(chuàng)新研究院副研究員劉冠偉甚至提出:鈦酸鋰材料能量密度是有極限的,突破材料理論極限是違背科學(xué)常識(shí)的。
值得一提的是,有消息稱,未來電池能量密度將作為新能源車補(bǔ)貼政策的一項(xiàng)參照標(biāo)準(zhǔn),“裝載快充型電池的純電動(dòng)客車,不分儲(chǔ)能系統(tǒng)類型、不分車長、不考察續(xù)駛里程和Ekg進(jìn)行補(bǔ)貼。補(bǔ)貼額度為3000元/kWh,總額度不超過30萬元/車。”這對(duì)於電池能量密度較低,且依靠補(bǔ)貼的珠海銀隆來説是個(gè)壞消息。
魏銀倉曾對(duì)外披露:“(銀隆客車)雙層車連車架200多萬,國家補(bǔ)貼之後100多萬。(如果不算補(bǔ)貼,售價(jià)則為)200多萬,現(xiàn)在出口都是200多萬。”
珠海銀隆鈦酸鋰電池標(biāo)榜的另一優(yōu)勢快充,同樣可能影響到電池的能量密度。
魏銀倉曾公開表態(tài):“11分鐘(把電充滿),(那)你看的是受充電樁電流限制(的結(jié)果),我們現(xiàn)在3分鐘就可以(把電充滿)。”
其魯認(rèn)為,大電流快充本身就會(huì)造成充電能量損耗,如果沒有特殊需求,快充得不償失。
在劉冠偉看來,鈦酸鋰的快充技術(shù)並不值得特別誇耀:這是犧牲能量密度換功率密度,這也是業(yè)內(nèi)認(rèn)為該技術(shù)不先進(jìn)的理由之一。
去年11月,在廣州車展展出的格力銀隆大巴,車身還印有格力的品牌口號(hào)“讓世界愛上中國造”。兩家公司的合作,並未因?yàn)槭召徲?jì)劃泡湯而終止。
“鈦酸鋰做儲(chǔ)能太貴”,“使用壽命長有助市場推廣是個(gè)偽命題”
需要指出的是,董明珠看好珠海銀隆的理由,也不光是鈦酸鋰電池在新能源車市場的應(yīng)用,她反覆強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是,鈦酸鋰電池的儲(chǔ)能優(yōu)勢。這在智慧家居佈局上,有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用前景。
大連萬達(dá)集團(tuán)股份有限公司(萬達(dá))董事長王健林在去年12月15日也提到,投資珠海銀隆,一方面是出於對(duì)董明珠的信任,另一方面也是看中儲(chǔ)能業(yè)務(wù)的前景。
對(duì)此,去年12月21日,一位業(yè)內(nèi)資深人士為澎湃新聞算了兩筆賬,從製造成本及商用場景來看,鈦酸鋰做儲(chǔ)能都太貴了。
他稱,鈦酸鋰電池能量密度低,為儲(chǔ)備相同能量,體積必然增大,相應(yīng)的隔膜、銅箔、鋁箔、電解液也全面增多,加上鈦本身就是貴金屬,很破突破成本控制瓶頸,製造成本太高。
至於董明珠強(qiáng)調(diào)的,銀隆電池的壽命優(yōu)勢,即所謂的“30年不用換電池”,這在該人士看來,使用壽命長有助市場推廣是個(gè)偽命題。
該人士稱,鈦酸鋰電池做儲(chǔ)能還缺乏商業(yè)模式。
他稱,出於資金成本的考量,一般的國內(nèi)公司很難購買長達(dá)二三十年的服務(wù),畢竟誰不知道自己還是否長期在這裡辦公。另外,無論是第一次支付,還是帶有利率的融資租賃,算上貨幣購買價(jià)值的更疊,這筆賬並不劃算。再者説,十來年內(nèi)也許會(huì)有更好的技術(shù)和設(shè)備迭代,到時(shí)候前期投入都成為了沉沒成本,這些都是潛在的商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)該人士介紹,鈦酸鋰電池的儲(chǔ)能技術(shù)在日本早有試點(diǎn)運(yùn)營,“日本階梯電價(jià)每度價(jià)差達(dá)1.6元,國內(nèi)也就七八毛錢,相比成本,根本不劃算,所以難以推廣。”
在儲(chǔ)能領(lǐng)域中,成熟的新能源材料尚有潛能可挖。
珠海銀隆董事長魏銀倉和董明珠在會(huì)場上。
穩(wěn)定性優(yōu)勢:公交、軍工領(lǐng)域或有應(yīng)用前景
相比在新能源車、儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用前景,鈦酸鋰電池的穩(wěn)定性優(yōu)勢,則少有爭議。
東北證券研究院李強(qiáng)及王朝寧在近日的一份研報(bào)中就提出,大部分城市客車、公交車路線固定,單程線路在10至40公里之間,終點(diǎn)進(jìn)站後等待發(fā)車時(shí)間間隔長。結(jié)合客車本身自重、體積較大,對(duì)電池體積、重量敏感度較低,因此鈦酸鋰的能量密度劣勢並不顯著。
上述研報(bào)還稱,中國部分地區(qū)冬季平均氣溫可達(dá)-15 以下,最低氣溫可低至-30 以下。“傳統(tǒng)石墨負(fù)極鋰離子電池性能在-20 開始衰減,在-30 以下橫流充電容量僅為充電總?cè)萘康?4%,嚴(yán)重影響客車的運(yùn)營。鈦酸鋰電池工作溫度範(fàn)圍極寬,在-50 環(huán)境溫度下充放電性能依然保持良好。”
此外,客車運(yùn)載量大,因此鈦酸鋰電池安全性能高,負(fù)極材料不生成高溫發(fā)生放熱反應(yīng)的SEI膜,能吸收正極發(fā)生分解反應(yīng)釋放出的氧氣,大幅度降低了電池?zé)崾Э氐娘L(fēng)險(xiǎn),造成燃爆。同時(shí),因?yàn)閷?duì)鋰電位高,基本不會(huì)形成金屬鋰枝晶,避免了電池內(nèi)部短路的風(fēng)險(xiǎn)。
在動(dòng)力電池出貨量排名全球第三的寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司總裁黃世霖看來,相對(duì)而言,鈦酸鋰更適用於對(duì)於電池穩(wěn)定性要求極高的領(lǐng)域,比如軍工。
黃世霖同樣向澎湃新聞強(qiáng)調(diào),鈦酸鋰電池能量密度相對(duì)比較低,將來不會(huì)太主流。首先,其標(biāo)榜的快充技術(shù),完全可以通過現(xiàn)有磷酸鐵鋰材料升級(jí)實(shí)現(xiàn),而且磷酸鐵鋰技術(shù)使用更加成熟,技術(shù)穩(wěn)定;其次,鈦酸鋰本身貴金屬成本高,加上缺乏生産規(guī)模,難以降低成本。還有,因?yàn)槟芰棵芏鹊停瑯芋w積儲(chǔ)存電能少,用作儲(chǔ)能也不劃算。
對(duì)於鈦酸鋰電池的成本問題,魏銀倉的觀點(diǎn)是:目前鈦酸鋰電池産能很少,成本沒有降下來,如果能把680家鉛酸電池生産廠的錢集中起來幹鈦酸鋰,鈦酸鋰成本將比鉛酸成本還要低。
魏銀倉還稱,比起剛收購鈦酸鋰技術(shù)時(shí),成本是當(dāng)初的1/12,“現(xiàn)在跟比亞迪相比,電池成本還高達(dá)50%-60%,隨著産能的擴(kuò)大,距離會(huì)進(jìn)一步拉近。但是鈦酸鋰電池成本比磷酸鐵鋰電池高1倍甚至2倍時(shí)候就具備了跟磷酸鐵鋰競爭的優(yōu)勢。因?yàn)槲覀儔勖L。”
魏銀倉曾表示,美國奧鈦的負(fù)面消息及35年曆史上沒有盈利,都是事實(shí)。這是因?yàn)樵緛丫周姺绞袌觯瑏丫置裼妙I(lǐng)域過晚。
來自美國的技術(shù),原本主要佈局軍方市場
值得一提的是,雖然董明珠多次將銀隆的鈦酸鋰電池技術(shù)掛鉤中國製造,但珠海銀隆的鈦酸鋰技術(shù)實(shí)際上也是舶來品,源於美股上市公司美國奧鈦。
據(jù)銀隆新能源有限公司官方網(wǎng)站介紹,2010年,珠海銀隆戰(zhàn)略控股了美國奧鈦奈米科技有限公司,該美國公司掌握“全球鈦酸鋰電池材料最先進(jìn)生産技術(shù)”,由此“成為全球綠色能源解決方案領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者和中國新能源品牌躋身世界的優(yōu)秀典範(fàn)”。
據(jù)了解,珠海銀隆收購時(shí),美國奧鈦是一家納斯達(dá)克上市公司,英文名稱為ALTAIR NANOTECH INC。根據(jù)格力公告,美國奧鈦已于2014年9月24日,向納斯達(dá)克提出主動(dòng)退市申請(qǐng),根據(jù)美國律師出具的調(diào)查文件確認(rèn),美國奧鈦現(xiàn)已從納斯達(dá)克退市,並在OTCBB市場交易。
魏銀倉曾公開稱:關(guān)於美國奧鈦的負(fù)面消息及35年曆史上沒有盈利,都是事實(shí)。這是因?yàn)樵緛丫周姺绞袌觯瑏丫置裼妙I(lǐng)域過晚。
魏銀倉稱:“咱們(珠海銀隆)收購他就是衝著技術(shù)去的。現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)買回來、專利已經(jīng)買過了,都掌握在手裏。”據(jù)稱,美國生産工人已遣散完畢,美國除了保留材料研究和幾個(gè)核心技術(shù)骨幹外,都已裁撤,目前虧損平衡,明年盈利。
而且,美國奧鈦奈米科技旗下的産品也只是鈦酸鋰。
魏銀倉此前曾對(duì)外披露,“我們收購的美國上市公司(美國奧鈦奈米科技),鈦酸鋰只是他一種産品,如果用我們的材料技術(shù)加工出來,任何電池材料,包括石墨烯隨時(shí)可以幹。”
不過,劉冠偉曾公開撰文表示,石墨烯電池基本是個(gè)偽概念,99.99%的石墨烯電池幾乎都是在傳統(tǒng)的鋰離子等電池裏面添點(diǎn)石墨烯。基本就不存在什麼石墨烯電池,只存在“摻/用了石墨烯的鋰離子電池、鉛酸電池等”。
其魯亦稱:鋰電池中石墨烯根本無法作為導(dǎo)電劑使用。“石墨烯像是平面的一張紙,彼此無法疊加,只有電子導(dǎo)電性能,而沒有鋰離子導(dǎo)電性能,根本做不成鋰電池。”
而在2015年10月,工信部發(fā)佈《中國製造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖,石墨烯材料作為前沿新材料領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn),提出了10年的發(fā)展目標(biāo):石墨烯基電極材料電動(dòng)汽車用動(dòng)力鋰電池等領(lǐng)域上得到規(guī)模化應(yīng)用,電動(dòng)汽車鋰電池用石墨烯基電極材料産業(yè)規(guī)模達(dá)萬噸級(jí)。
(原標(biāo)題:董明珠力挺的鈦酸鋰能讓霧霾天少一半?北大教授説不適合造車)
[責(zé)任編輯:韓靜]