钛酸锂电池技术的发展现状【钜大锂电】

2017年8月2日，金浦钛业股份有限公司投资者互动平台上表示，公司钛酸锂电池专用钛白粉已有厂家计划订货并进行生产线测试。据悉，金浦钛业此前透露，公司参加了2017年7月6日在江苏省无锡市举办的首届钛酸锂电池产业链讨论会，会议结束后多家电池生产企业的高管到公司进行了考察。

据了解，当前在国内的钛白粉生产企业中，有金浦钛业和龙蟒佰利联集团股份有限公司在钛酸锂电池用钛白粉这一市场进行了布局。其中金浦钛业自2016其对钛酸锂电池产业进行了调研，并与国内知名的钛酸锂电池生产企业北方奥钛纳米技术有限公司达成了技术合作。而龙蟒佰利联在2016年7月与国内知名的石墨烯生产商志阳科技股份有限公司签署了合作协议，宣布进军钛酸锂电池用钛白粉市场。目前公司已形成10,000/年的产能规模，月销量为600吨。

近年中国新能源汽车产业的蓬勃发展带火了钛酸锂电池这一新兴市场，钛白粉作为钛酸锂电池的重要原材料，其市场需求也开始逐渐攀升。目前国内已有钛白粉生产企业抓住这一机遇进行了布局。但同样可以看到的是，目前进入电池专用型钛白粉这一市场的产能规模相对较少，生产商对其生产也采用按需生产的策略，态度较为谨慎。可以说，由于当前钛酸锂电池的市场尚未铺开，国内的大部分钛白粉生产商对于这一新兴的下游市场持观望态度。但可以肯定的是，未来随着新能源汽车产业在全球范围内的进一步发展及成熟，钛酸锂电池专用型钛白粉有望成为钛白粉市场一个相当庞大的应用领域，国内的钛白粉生产商有望借助这一新兴的下游市场实现产业的转型升级，进入高档钛白粉生产领域。

钛酸锂材料作为锂电池负极材料的优劣势。自1991年锂离子电池产业化以来，电池的负极材料都是以石墨为主导。近年来随着新型锂离子电池的发展，国内外研究人员对钛酸锂材料作为锂电池负极材料的特性展开了深入研究。当前，业内普遍认为其作为负极材料具有以下优劣势。在优势方面，钛酸锂材料具有超高安全性、超长寿命、高低温工作范围宽、高功率、低成本以及绿色环保等优势。在劣势方面，钛酸锂材料的能量密度较低，同时由于其吸水性强等特点，对电池制作的环境要求较高。此外，目前钛酸锂电池的应用市场尚未完全打开，这也成为钛酸锂材料作为锂电池负极的劣质之一。

钛酸锂材料在国内外的发展现状。目前国际上在钛酸锂材料研究及产业化方面比较领先的有美国奥钛纳米科技公司、日本石原产业株式会社、英国庄信万丰公司等。其中美国奥钛生产的钛酸锂材料无论是在倍率、安全性、使用寿命等方面性能优异，但由于其生产方法过于冗长精细而导致成本偏高，在商业化推广上难度较大。石原作为亚洲最大的钛白粉生产商，利用其原材料优势成功开发了多款低成本、高倍率、不同粒度的钛酸锂产品，性能相似的产品相比于美国奥钛公司的钛酸锂材料有较大的优势，但相比于国内的产品则稍逊一筹。

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国内比较优秀的钛酸锂材料生产企业有四川兴能新材料有限公司、珠海银隆新能源有限公司、湖州微宏动力有限公司、深圳贝特瑞新能源材料股份有限公司和湖南杉杉新材料有限公司等。其中珠海银隆于2011年完成了对美国奥钛53.6%股权的收购从而成为国内少有的一家同时拥有钛酸锂材料制备、电池生产、钛酸锂电动汽车、储能系统等多项核心技术的企业。此外，珠海银隆还与石原就新型钛酸锂材料的研发开展了战略合作，材料的成本将随着其产量的增加而下降，未来几年内有望接近目前负极材料的成本价格。

钛酸锂电池及其在电动车和储能方面的应用。钛酸锂产业链可细分为钛酸锂材料制备、钛酸锂电池生产、钛酸锂电池系统的集成和其在电动车及储能市场的应用。目前，国际上能够批量生产钛酸锂电池的厂家并不多，主要以美国奥钛和日本东芝集团为代表。其中美国奥钛在大规格钛酸锂电池制造方面处于领先地位。在电池系统应用方面，公司为美国加州提供的混合动力巴士已于2008年投入运营，其燃油经济性指标为106.4kg/L远高于普通柴油发动机的23.8kg/L。此外，公司为夏威夷自然能源所风力发电场提供的1MW储能系统是是目前唯一在美国电网得到两年多实地商业运作的大容量钛酸锂电池产品。日本东芝以“SCiB”为品牌的钛酸锂电池具有快速充电和长寿命等优势，目前以批量应用于“EV—neo”电动摩托车。在储能方面，东芝正凭借日本的新阳光计划将钛酸锂电池应用到大规模的储能电站和家庭储能系统。

在国内主要的钛酸锂电池生产企业中，湖州微宏已对钛酸锂电池生产所需要的钛酸锂材料、隔膜、电解液和正极材料进行了垂直整合，具备日产80,000只10Ah钛酸锂电池的产能。在电动车市场方面，公司的10分钟快速充电电池系统已经搭载了超过3,000辆混合动力大巴，主要销往英国、荷兰及重庆等地。在储能市场方面，公司分别在美国的佛蒙特州及中国重庆安装了用于电网调频及电网需求管理的钛酸锂电池储能系统。国内另一家知名的钛酸锂电池生产商珠海银隆的产品性能指标已经达到了与美国奥钛相当的水平。在应用方面，公司搭载了钛酸锂电池的纯电动公交车已经投放到了广东湛江，、河北邯郸、石家庄等地公交系统，公司还与国家电网公司和南方电网有限责任公司合作承担了储能方面的863国家项目。

4、钛酸锂电池技术开发面临的难点。当前，钛酸锂电池及电池组制造的难点主要来源于以下几个方面。首先，虽然钛酸锂材料的生产从原则上说并不复杂，但要用作锂电池的负极材料，不仅需要具备合适的比表面积、粒度、密度和电化学性能等，还必须更够适应大规模锂电池的生产工艺，由于钛酸锂材料的PH为11或12，吸湿性极强，因此无法在很多传统的锂电池生产线上进行生产。其次，由于钛酸锂材料对生产环境湿度的要求比常规的锂离子电池高得多，最好是能为钛酸锂电池产品生产设计一条结构紧凑、体积小巧、全封闭式的自动化生产线，需要较大的成本投入。此外，钛酸锂电池组在投入应用一段时间后会看到软包的单体电池内有微量气体产生，在现有的工业条件下很难避免。

5、钛酸锂电池在中国的发展前景。过去锂电池的主要市场是便携式电器和手机、手提电脑等，中国的锂电池生产商在在销售能力上属于日韩的产品。然而，当前钛酸锂电池的应用市场是混合电动车、特殊工业应用以及储能市场，上述市场在全球范围内尚处于起步阶段，钛酸锂电池有望在这些市场中大展拳脚。中国拥有庞大的人口基数，其电动车、储能及工业应用是一个让许多跨国公司垂涎的巨大市场。近年来，中国政府对电动车及储能产业的发展越来越重视，出台了各类国家鼓励政策，国内的钛酸锂电池系统也已经在欧洲和内地多个城市有了几年的商业化数据积累，中国钛酸锂电池的生产能力已与日韩三分天下。对于未来的发展前景，有业内分析人员指出，当前提高钛酸锂电池能量密度的关键是开发高容量、高电位解液和抗氧化隔膜等课题研究。中国锂电行业开发钛酸锂电池技术的努力将会得到正在崛起的电动车、储能及工业应用市场可观的回报。