浅议纯电动物流车动力电池选配问题

　　近日，笔者整理出了工信部286批《道路机动车辆生产企业及产品公告》公示名单，共有143款纯电动物流车进入新车公示，而搭载三元锂电池的车型有97款，搭载磷酸铁锂电池的车型有31款，其他类型的动力电池只有15款车型。

　　另外，根据数据显示，今年前四月份，三元锂电池和磷酸铁锂电池出货量与去年同期相比，都有所增加。其中，磷酸铁锂电池出货量为2.6Gwh，三元锂电池出货量高达771.51Mwh。

　　此外，2015年三元材料在专用车的渗透率为61%，需求达到1.1Gwh；2016年渗透率将会达到65%，需求为2.9Gwh；到2020年，渗透率将会达到80%，市场需求14.0Gwh。

　　可以看出，三元材料和磷酸铁锂在纯电动物流车中应用中逐渐占主流，而且三元材料的比重将会越来越大。但是，未来纯电动物流车到底采用哪种动力电池技术路线，不仅仅看动力电池技术与质量，还要看市场需求，以及行政手段等等。

　　一、为什么三元材料在纯电动物流车中占主流？

　　在国内，在纯电动物流车方面，运用最多的是三元锂电池技术路线，其次是磷酸铁锂电池。自然同一技术路线，各类厂家研发的动力电池参数也不尽相同，比如特斯拉和LG采用三元材料，无论从电池质量、续航里程、循环寿命、电池组能量密度来讲，参数都有所差异。而有些参数，它是随着技术不断升级，也在不断变化。所以，很多参数，只是一个绝对值。

　　下面我们来对比一下，各类动力电池正极材料优缺点，从而回答为什么三元材料在物流车中占主流的问题。

正极材料	三元锂	磷酸铁锂	锰酸锂	钴酸锂
重量能量密度（Wh/kg）	200	100~110	100	170
电池单体标称电压（通常情况）	3.8V	3.2V	3.7V	3.6V
安全性	较差	好	较好	差
理论比容量（mAh/g）	278	170	148	274
理论循环使用寿命（次）	2000	1500~2000	600~1000	300
成本	低	高	最低	较高
商品化程度	现使用	现使用	现使用	已淘汰
优点	比容量高、循环寿命长、价格低廉、低温效能好	安全性好，循环寿命长、无毒环保、结构稳定，循环性能好、铁资源丰富	资源丰富、成本低、安全性好。容易制备	工作电压高、放电电压平稳、适合大电流充放电、比能量高、电导率高
缺点	平台相对较低、首次充放电效率低、安全性差、 需要用大量的单个电池组合起来，所以电池的组的体积十分庞大	低温性能差、理论容量不高、室温电导率低	工作温度高时循环性能差	价格昂贵、抗过充电性差、安全性能差、有污染性
综合性能	优	良	差	良

　　其二，对于纯电动物流车而言，续航里程的高低，影响着车辆物流作业状况与效率。对于纯电动物流车而言，主要用于“末端物流”配送，城市搬运、宅配等市场，要求在一天之内能够保证运输任务，特别是在业务量比较繁忙的时间段，如“双11”，更需要大的续航里程。而续航里程的高低，主要受到电芯数量多少影响，以及动力系统匹配的影响。

　　其三，目前，国家补贴退坡，地补也不断在减少，许多地方补贴甚至低到了400元每度电，如江苏、杭州等地方，有纯电动物流车运营商说，如此低的补贴，没法玩了。而对于车企来说，寻求性价比较高的技术路线也在情理之中，一台车，动力电池成本是最为高的，而目前许多地方补贴都是企业垫付，物流车制造技术也没有其他车辆要求高。三元锂电池成本比磷酸铁锂电池相对较低，并且技术要求也没有磷酸铁锂高。这就极大的节约了社会资源与制造成本。

　　其四，磷酸铁锂最大的一个致命弱点就是低温性能较差，即使将其纳米化和碳包覆也没有解决这一问题。研究表明，一块容量为3500mAh的电池，如果在-10℃的环境中工作，经过不到100次的充放电循环，电量将急剧衰减至500mAh，基本就报废了。而三元材料的低温性能比较好，每月衰减1~2%。在低温状态下，衰退比例也没有磷酸铁锂高。

　　其五，三元材料占主流，很大一部分原因是受到国外车企的影响。外国车企的新能源汽车绝大多数采用三元锂电池，型号多为18650。从286批新车公示中也能看出，绝大部分纯电动物流车采用18650型号的三元锂电池。18650锂离子电池单节标称电压一般为3.6V 或3.7V；最小放电终止电压一般为2.5～2.75V。常见容量为1200～3300mAh。18650电池但是一致性很好；层叠式电池的容量可以做得较大(20 Ah到60 Ah)，单体数量可以降低，但是一致性差。相比之下，现阶段很难投入大量的人力物力与电池供应商一起去改善层叠式电池的生产工艺。

　　第六、电动物流车因补贴方案对百公里能耗有严格要求，所以需要整车轻量化，对应的锂电池也需要减轻重量，而三元材料的高比能量密度对电池重量的降低具有优势。

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