钛酸锂：命运多舛的第一代快充电池

说到快充电池，不得不从新能源汽车说起。

“新能源汽车的发展可以分为两个阶段。第一个阶段是2009年到2012年，当时的关键技术还属于发展期，这一阶段的成果有限，与当初设定的目标相去甚远。2012年到2013年，新能源汽车的发展经历了一段时间的政策真空期。随着一系列政策的出台，从2013年年底到现在，新能源汽车进入第二阶段，特别是2014年，新能源汽车市场出现了爆发。”微宏动力系统（湖州）有限公司（以下简称微宏）市场总监宋寒介绍说：“与之对应的，微宏的电池也可以划分为两个阶段，即慢充和快充。”

受限自身特性慢充电池遭遇瓶颈

先来看慢充阶段，也就是磷酸铁锂电池。

“2008年，我们生产过一段时间的磷酸铁锂电池。国内做磷酸铁锂电池的厂家很多，然而由于自身的特性，磷酸铁锂电池充电时间长，为不耽误白天的运营，纯电动公交客车需要整晚充电，同时根据我们了解到的情况，磷酸铁锂电池在使用1年半后衰减就很严重，保证不了全天满勤运营的要求，这也是纯电动公交客车一直无法得到大规模推广的原因。磷酸铁锂电池不仅在国内的应用情况不佳，其他国家的应用数量也比较有限，并且都遭遇到了循环寿命的问题。”因此，在他看来，不管是国内还是国外，磷酸铁锂的技术路线在公交领域行不通。

钛酸锂：命运多舛的第一代快充电池

在这一背景下，微宏进入“快充阶段”。“2010年，我们推出了LpTO钛酸锂电池，正式推出快充技术路线并在重庆公交应用。”宋寒解释道：“对于在A、B两地之间的固定线路，快充的运行模式是在A点或者A、B同时设置充电站，车上放置的电池容量不需要很大，利用快充即可满足正常运营。”

据了解，钛酸锂并不是新生事物，上世纪九十年代就已经在做前期研发。“钛酸锂作为负极材料有着极佳的寿命与快速充电特性，但它容易与电解液发生反应，产生气体导致电池胀气鼓包，电池胀气以后极大影响了电池的寿命。我们针对钛酸锂材料做了改性，阻止了材料活性位与电解液的反应，基本杜绝了胀气的产生并实现了产业化。”宋寒说。

钛酸锂特点明显，可以大倍率快充，而且循环寿命长。“我们在重庆的31辆车跑了将近4年的时间，电池衰减目前从检测结果来看还不是很明显，而如果用其他慢充电池体系的话，差不多2年左右就要换电池，这是额外的投资成本。”他透露。

多元复合：政策变动催生的第二代快充电池

然而，国家政策的突变，给本来很有前景的钛酸锂带来“灭顶之灾”。2013年9月，国家出台了新的新能源汽车补贴政策（即《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》），其中规定，对超级电容、钛酸锂快充纯电动客车定额补贴15万元，而此前的新能源汽车补贴标准是所有纯电动大巴均能享受到50万元补贴。补贴骤降35万元，让微宏认识到钛酸锂优势不再，并于2013年10月推出第二代快充电池即LpCO多元复合锂电池。

“普通电池负极使用石墨，但普通的石墨负极受限于材料结构，并无法支持快充。多元复合锂电池的关键技术在于负极使用了多孔复合碳材料。多孔复合碳在石墨基础上对表面做了处理，增加了锂离子的迁移通道。这是我们创新的技术，锂离子迁移通道的增加使得电池能够实现快充。”宋寒介绍道：“按照公交车运营需求，多元复合提升了能量密度（达到120~140瓦时/公斤），同时又保证快充（15分钟即可充满），充电次数达到1万次左右，理论上车辆寿命期内也不需要更换电池。更具吸引力的是，多元复合电池成本比钛酸锂低30%~40%。