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动力电池热失控有救了!新材料量产在即!

据外媒报道,LG化学于昨日宣布,公司已最终成功开发出应用于电池组、性能顶尖的特殊阻燃材料。该项目从2009年起便开始持续进行研发,目前已完成量产体系的构建,并根据客户需求计划从2023年起正式投入生产。

此次全新研发的特殊阻燃材料是由PPO(聚苯醚)、PA(聚酰胺)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等多种材料制备的高性能工程塑料材料。可在超过1000度的高温下阻隔由热失控引起的火焰传播,阻燃时间超过400秒,约为一般阻燃塑料的45倍。

热失控是锂离子电池最为严重的安全事故,是由于内短路、外短路导致短时间内在锂离子电池内部出现大量的热量,引发了正负极活性物质和电解液的分解,导致锂离子电池起火和爆炸。2011-2019年事故调研数据显示,热失控扩散导致动力电池出现安全问题的比例占50%以上。

在此背景下,动力电池安全问题引发行业关注。今年4月8日,工信部、公安部、交通部、应急管理部、国家市监总局五部门联合印发了《进一步加强新能源汽车企业安全体系建设的指导意见》,明确指出,要提高动力电池安全水平,鼓励企业研究应用热失控实时监测预警装置和早期抑制及灭火措施。

与此同时,为减少起火、爆炸等事件的发生,大部分车企将视线瞄准至磷酸铁锂电池。

据了解,与三元锂电池相比,磷酸铁锂电池材料结构更稳定,500度下也不容易失控,材料在分解过程中不释放氧气,也不容易发生爆燃。可以说在安全性方面,磷酸铁锂电池有着天然的优势。

近年来,磷酸铁锂电池市占率不断提升,磷酸铁锂电池在2021年实现了在产量、销量、装机量三大方面的反超。TrendForce在一份报告中预测,从2024年开始,磷酸铁锂电池的市场份额将超过三元锂电池。

此外,成本因素也推动车企转向磷酸铁锂电池。原材料价格普遍上涨的背景下,磷酸铁锂单位价格虽持续上涨,但是单价与三元正极材料相比仍旧存在一定优势。

除松下外,目前全球动力电池装机量排名前十的电池厂商都已经宣布布局磷酸铁锂电池。

但与此同时,高镍三元无钴三元电池在高端市场的竞争优势依然明显,其优质性能是磷酸铁锂电池无法媲美和取代的。行业普遍认为,三元锂电池和磷酸铁锂电池不存在完全的碾压和替代关系,双方各具优势,在未来仍将保持长期共存的状态。

比克电池副总裁樊文光透露,在需求端,很多大型新能源车企,在未来5-10年敲定了经济型采用方壳/刀片磷酸铁锂电池,中高端采用三元+硅大圆柱电池的布局。