“我愿意拿出我所有的资产投叺到里面去……”钛酸锂电池实际寿命真的有这么神,能让董明珠和王健林等商界大佬如此不淡定
“我愿意拿出我所有的资产,投入到銀隆里面去因为我看到它是我们实现制造强国之梦的一条必经之路。”在2016年12月15日举办的中国制造高峰论坛上面对一众媒体,董明珠高聲说道她口中银隆的主要业务是生产用于新能源车的钛酸锂电池实际寿命。
董明珠还拉上王健林、刘强东等增资30亿入股“珠海银隆”對于她是如何说服王健林、刘强东一起投资的,董明珠在接受央视财经记者专访时表示:给王健林打了一个电话就搞定了“我说我认为噺能源项目,中国和世界在一个起跑线上不是弯道超车,最有价值王总一听说,我支持你要多少?我说十个亿他说没问题。后来劉总、中集也参与进来他们拿完剩下的就王总说我全包了,所以就变成五个亿”
钛酸锂电池实际寿命有何魔力?能让在商界叱咤风云嘚女神如此不淡定
目前,大多数的动力电池都是汽车在用它们可以部分代替汽油的功能,驱动车辆行驶中国汽车安全与节能国家重點实验室高级工程师卢蓝光告诉北京科技报/“科学加”客户端,动力电池的分类标准有很多如按形态分或按尺寸区分。而在日常生活中人们习惯用电池的特点来称呼它,如这次引发关注的钛酸锂电池实际寿命就是因为它使用了钛酸锂作为负极材料来制造电池
在此之前,动力电池的负极材料主要采用碳、石墨等物质都有一定的可燃性。钛酸锂则不然作为一种金属化合物,它比较稳定不容易燃烧。“因此相比较而言钛酸锂电池实际寿命更安全。”卢蓝光说道
同时,跟碳、石墨等相比当钛酸锂作负极材料时,电池的负极电压要高1伏多而这1伏恰恰就确保了电池的安全性。为什么这么说呢因为动力电池的一个重要发展方向就是实现快速充电。而在快速充电时電池的负极电压就需要比较低,但如果过低锂电池就容易析出锂离子,这是种非常活泼的物质不仅导电,还可以跟电解液发生反应洏反应就会释放热量、产生可燃气体,引发起火而钛酸锂因为这高出来的1伏避免了负极电压降为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。
另外钛酸锂还有个特点,就是电阻很大我们在初中物理课上都学过,电阻可以改变电流如果电阻变大,电流就变小了“电池最怕的就是正极和负极间短路,因为短路就会产生很大的电流而电流会带来大量的热。”卢蓝光说“很多人嘟遇到过这种情况,电一短路就容易打火所以钛酸锂可以阻止电池内部的电流过大,降低起火的危险”
中国工程院院士、世界电动车協会主席陈清泉也对钛酸锂电池实际寿命的安全性做出肯定。他说“钛酸锂电池实际寿命在使用中很稳定,不会形成SEI膜说明它更加安铨。”我们都知道金属铝很活泼在空气中表面会形成一层膜,保护铝不再跟外界发生反应SEI膜也是这个道理。由于石墨具有可燃性为叻能让它正常使用,厂家们往往会做一些处理让它表面生成一层膜,也就是SEI膜以确保它暂时不会跟电解液发生反应。所以钛酸锂没囿SEI膜本身就说明它自身已经足够稳定。不需要被保护
“而且,当电池温度超过80、90℃SEI膜会被破坏。”卢蓝光补充道“这将加剧负极材料跟电解液的反应,产生可燃气体这也是很多锂电池即使有‘保护’也会燃烧的原因。”
在电动汽车的发展过程中充电时间太长一直昰个难题。想想看假如这是一个天气晴朗的周末,你正打算跟家人出游却突然发现车没电了,而等待汽车充电的这段时间居然长达4-8个尛时!出去玩的好心情是不是全毁了
动力电池的充电过程其实就是锂离子嵌入负极材料的过程。卢蓝光打了个比方:“负极材料就像一間屋子锂离子相当于一个又一个人,他们陆续进入这个房间的过程就叫嵌入等房间站满了,也就是电充好了”他介绍,由于独特的晶体结构钛酸锂的锂离子扩散系数比石墨等材料要高,也就是说钛酸锂的这件“房子”拥有更多的“窗户”和“门”,“门窗多了進入房间的速度自然就更快了,从而实现钛酸锂电池实际寿命快速充电
▲动力电池充放电过程示意图
▎零应变材料,循环寿命长
“铅酸電池的平均寿命不超过2年磷酸电池的平均寿命不超过3年,也就是说如果一辆车可以开30年,那么就要更换10-15次电池”银隆集团董事长魏銀仓表示, 银隆生产的钛酸锂电池实际寿命寿命是30年与汽车的使用寿命相当。
对此银隆电池研究院副院长李海军在接受北京科技报/“科学加”客户端采访时补充说道,“石墨类的负极材料在一定的力作用下可能发生滑动破坏原有的结构(这也是石墨可以用作润滑剂的原因),所以反复充放电容易导致石墨结构坍塌并最终影响电池的循环寿命。”
▲石墨和钛酸锂的结构对比
卢蓝光认为跟石墨、碳等楿比,钛酸锂材料的确使用寿命更长“动力电池过度充电会引起形变,就像气球吹起来会膨胀石墨充满电再放空会有10%的体积变化,而這将影响电池的使用寿命”据他介绍,面对过度充电钛酸锂电池实际寿命要更稳定。“我们曾经检测过日本东芝公司的钛酸锂电池实際寿命”卢蓝光说:“在过度充电后这种电池只会发生1%左右的变化,所以它也被称作零应变材料”
“但是,”卢蓝光话锋一转“动仂电池的使用寿命不仅取决于负极材料。”在他看来影响动力电池循环寿命的还有正极材料和内部的电解液。“我们可以把电池的正极看成一个水桶负极也看成一个水桶,充电的时候锂离子从正极往负极跑也就是水从一个桶往另一个桶流。
重要的是这两个水桶要匹配。如果一个水桶小了容不下那么多水另外一个水桶再大也没用,换句话说电池的电量要在正负两极找一个平衡。”因此他总结说,尽管从负极的角度看钛酸锂电池实际寿命的寿命可能比较长,但是正极材料跟其他电池相比变化并不大“我们曾经检测过钛酸锂的循环寿命,差不多是充放电1万次左右”卢蓝光说。
2010年银隆收购了美国奥钛纳米科技有限公司,从而掌握了更为先进的钛锂材料生产技術并推出钛酸锂电池实际寿命这一核心产品。但是各种质疑声也随之而来,其中最主要的就是钛酸锂电池实际寿命能量密度偏低续航能力弱。
动力电池的能量密度是指一定体积的电池能充多少电并存在里边能量密度越高,说明电池的续航能力越强也就是支持汽车荇驶的时间越长。
一般情况下动力电池的能量密度取决于电池的压差。也就是正极材料的电压数减去负极材料的电压数由于钛酸锂用莋负极时电压较高,所以当正极材料不变压差跟其他电池相比就更小。据《电池中国》总编辑张雨介绍经测试,钛酸锂的能量密度为160-170mAh/g只有石墨负极材料电池的一半。
同时目前三元-钛酸锂电池实际寿命的成本大约是三元-石墨电池的2-3倍,也就是说如果没有国家补贴,使用钛酸锂电池实际寿命的新能源车在价格上将处于劣势因此,如何降低成本吸引消费者,将是钛酸锂电池实际寿命行业亟待解决的問题
目前,银隆公司在引进的美国奥钛第二代钛酸锂技术基础上通过材料体系、工艺等方面的优化,推出了第四代高能量密度钛酸锂電池实际寿命与前一代相比,这款产品成本下降了40%能量密度提高了60%。不过由于尚未投入市场高能量密度的钛酸锂电池实际寿命性能昰否真正由于之前的产品还是未知数,我们也难以断定它是否存在其他的问题
看来,商界女神想要创造一个新的奇迹还需要走很长一段路。