锂钛新能源(【科普贴】带你了解钛酸锂)

近日来，随着董**收购银隆的消息曝出，银隆的知名度进一步提升，还带动了钛酸锂概念的火热。实际上，钛酸锂并非什么新技术，下面分析一下银隆的钛酸锂电池技术路线。

银隆的电池技术路线是钛酸锂快充电池，以钛酸锂为负极。与磷酸铁锂类似，钛酸锂也存在导电性差的问题。问题相似，解决思路也相同，银隆的核心技术是纳米化和掺杂的生产工艺，解决材料离子电导等方面的一系列问题。经实测，银隆电芯是2.3V，因此其采用的正极材料不是磷酸铁锂(如果钛酸锂搭配磷酸铁锂电压不到2V)，也应该不是锰酸锂(如果用钛酸锂搭配锰酸锂，能量密度太低)，所以其正极使用的是三元材料。三元-钛酸锂电池的倍率性能较优，此外低温性能比较好，这让它在北方极寒地区有一定的优势，安全性和寿命也比三元-石墨体系强。

但是该技术路线也有问题：

1)钛酸锂电池的突出问题仍是电压太低，与三元材料配时也最多只能到2.3V(4.2-1.5)，结果就是目前成熟量产的电池能量密度很低，不如典型的以碳系材料为负极的磷酸铁锂和三元电池(3~4V)。银隆目前使用的钛酸锂电池的能量密度是70-80 Wh/Kg，系统能量接近60Wh/Kg其第四代新型钛酸锂电池有望在能量上接近磷酸铁锂电池，目前可能处在实验室阶段，后续可能放大。

钛酸锂电池本征的低电压导致的低电池能量密度，使得钛酸锂电池在汽车上装载量不可能太多，因此如果要更多考虑功率-能量(快充-续航)两因素平衡时，钛酸锂电池会很麻烦，此时磷酸铁锂和三元配石墨的技术则要好的多。如果完全不考虑里程，只装很少的电池随跑随停随充，钛酸锂倒是可以。

2)三元的产气和钛酸锂的胀气问题都很突出，通过电解液的调整，可以基本控制钛酸锂固有的胀气问题。此外能量密度及生产成本上较劣势。采用三元材料后，银隆的电芯最新能量密度提升到80Wh/kg，大约是三元-石墨电芯的一半。从电池类型来看，银隆有圆柱型电池和软包电池两类：圆柱型用钛酸锂，软包电池采用磷酸铁锂-石墨。圆柱电池的能量密度不高，电芯即使密堆积，组成电池组后浪费空间更多，因此能量密度与续航可能是一大核心问题。而如果要把钛酸锂用于制备能量密度更高的软包电池，其对胀气又很敏感，电池不能做大。也就是说，材料体系可能在一定程度上限制了其电池技术路线的发展。

3)成本，老生常谈的成本：

钛酸锂电池的成本明显高于其它体系电池，主要来自于以下几个因素：A)本身较低的能量密度；B)钛的高成本；C)钛酸锂工艺等性能上需要解决的问题，目前三元-钛酸锂电池的成本大约是三元-石墨电芯的2-3倍，在对于成本十分敏感的电池领域，这是一个必须要认真考虑的因素。成本高昂实际上也限制了钛酸锂电池装车时的用量，以及续航，这都是该技术路线的客观短板。

总结一下：

银隆钛酸锂电池的优点在于倍率性能好，较为安全，对于各种极端环境条件适应能力好，循环寿命长。

主要问题在于：成本偏高而且不太可能明显下降，此外电池能量密度偏低也限制了其在很多领域中的使用推广，在大多数普通环境地区应用意义不那么明显。

钛酸锂电池优缺点及前景？

武安格力钛新能源很好。根据查询武安格力钛新能源公开信息得知格力钛新能源股份有限公司是一家集钛酸锂核心材料、电池、电机电控、充电设备、智能储能系统、新能源汽车研发、生产、销售以及动力电池回收梯次利用为一体的全球综合性新能源产业集团。连续六年入选全球新能源企业500强。以科技推动发展，以创新改变未来，格力钛新能源将坚持“与绿色同行”，引领行业走向可持续发展的未来。

钛酸锂电池缺点介绍：

对锂电位高，导致工作电压低，能量密度降低

2.电池制作过程容易产气

3.电子导电性不好

钛酸锂电池优点介绍：

安全性好，电动车电池最重要的一点就是需要高安全性，钛酸锂由于其平衡电位高，不会在负极形成锂枝晶，而具有很好的安全性。

2.循环性能好，由于其是“零应变”材料，而不会在充放电过程中发生结构的变化，具有非常优越的循环性能。

3.可以快速充放电，锂离子在钛酸锂晶体中的扩散系数是2×10-8cm-2/s,比石墨负极多一个数量级，可以快速充放电，快速充电能力是考察电动车电池的一个重要指标。

4.工作温度范围宽-30℃-60℃，低温下锂的嵌入及脱出能力都会下降，尤其是嵌入能力，钛酸锂负极在-30℃下充电也不会出现导致短路或使负极恶化的锂枝晶出现，这是石墨负极无法做到的，在广泛的环境下能够快速充电和放电，适用于车载用途。

5.自放电小，在一个帖子提到我们的实验数据，正极采用我们常规型锰酸锂，负极用钛酸锂，60度存储28天容量剩余率88%，容量恢复率95%以上。