钛酸锂电池优缺点分析

钛酸锂电池是以钛酸锂为正极材料的锂离子电池。而一些锂离子电池正极材料企业会将其与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料结合，组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外，还可以作为正极与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。

一、钛酸锂电池的特点

钛酸锂电池与传统三元和磷酸铁锂电池的区别在于正极材料为钛酸锂，钛酸锂电池的特点是：更安全、低温特性、倍率性能、循环寿命。

 

• 安全性：通过行业内的一系列研究实验，针刺次数、枪声、燃烧等。
• 寿命长：优于传统锂电池
• 快速充放电：倍率性能好
• 耐温性广：可在极寒条件下正常使用

2. 钛酸锂与其他锂电池——优缺点比较

① 钛酸锂电池的优点

● 安全

钛酸锂电池：

发生短路故障时，欧姆阻抗急剧增加，抑制放电反应，不会造成瞬时电流过大和温升；钛酸锂电池本身不易燃；充电电位平台略低于1.55V。即使在充电后期，低温或高倍率充电，负极电位也不会达到锂离子被还原为金属锂的电位，不会出现锂析出引起的安全事故。

其他锂电池：

容易发生内部短路事件；它本质上是易燃的；嵌锂电位约为0.1V。低温高倍率充电时，金属锂容易在正极表面析出，在一定程度上会刺穿隔膜，造成电池内部短路，引起爆炸等严重危害人身安全.

● 循环寿命

钛酸锂电池在循环过程中的体积变化仅为0.1%~0.3%，可以避免充放电过程中由于材料的拉伸变化而引起的结构变化。从而提高电极的性能，减少比容量的大幅衰减；循环过程不会产生 SEI 膜。其他锂电池在循环过程中有10%左右的体积膨胀，导致电池膨胀；在电极表面形成一层SEI钝化膜。这两者都会降低其循环寿命。

 

● 优异的快充性能

与碳负极材料相比，钛酸锂具有更高的锂离子扩散系数，可以高倍率充放电。在大大缩短充电时间的同时，对循环寿命的影响更小，热稳定性更强。经测试，采用最新技术研发的钛酸锂电池可在十分钟左右充满电，与传统电池相比有了质的飞跃。

充电时间过长一直是电动汽车发展中难以逾越的障碍。一般采用慢充纯电动公交车，充电时间至少4小时以上，不少纯电动客车充电时间长达8小时。电动车快充是未来趋势，消费者不想浪费太多时间等待充电。

② 钛酸锂电池的缺点

钛酸锂电池的正极使用钛酸锂。与主流的石墨负极锂电池相比，市场份额很小。数据显示，在新能源客车中，钛酸锂电池的市场份额约为3%，远低于磷酸铁锂电池88%的市场份额。在乘用车领域，钛酸锂电池与其他小众技术共同占据3%的市场空间。

三、钛酸锂电池的应用

应用场景：移动、通信应用提供商、国家电网、轨道交通、军工系统动力电池、能源电池、钛酸锂通信基站后备电源近两年钛酸锂电池在两轮车、三轮车上成功应用.

4、钛酸锂电池为何没有成为主流

造成这种现象的主要原因如下：

● 至于钛酸锂电池所声称的超长使用寿命，认证难度较大。电池寿命还受阴极材料、电解质、隔膜和工作温度的组合影响。作为正极的钛酸锂在长期使用后也存在胀气、稠度降低等问题。目前原则上无法证明钛酸锂电池会比其他电池有更长的寿命。

目前，磷酸铁锂和三元电池的循环寿命可达200​​0次以上。按照一般的使用频率，已经可以达到7-10年了。随着技术的进步，3000、4000个周期不会太远。在性能上，已经可以使用10年以上，甚至20年，将超过一般汽车的生命周期。即使钛酸锂电池做到了长寿命，也没有优势。

● 钛酸锂电池企业较少，将导致行业整体研发投入减少。从目前全球锂电池企业的研发投入和规划投入来看，很少有企业会重点开发钛酸锂电池。未来，其他锂电池技术的进步速度将超过钛酸锂电池。

● 锂电池的寿命、性能等受到多方面的影响，尤其是四大材料的影响。钛酸锂只是一种正极材料。无论多么先进的材料，都很难赋予产品无可比拟的优势。更重要的是，正极材料是影响锂电池性能的最重要材料。

 

● 钛酸锂电池最大的缺点是能量密度低，成本高。特别是低能量密度是由正极材料钛酸锂的原理和性能决定的，很难有较大的突破空间。成本可以通过规模降低，但基于原理的弱点，无法通过技术改变。

● 钛酸锂电池未来市场空间十分有限。汽车产业基本没有空间，未来汽车产业的空间会比现在小。储能领域可以尝试，但绝对不会成为主流。再加上价格高昂，与未来储能有望被动力电池重复利用的高性价比相比，钛酸锂在储能领域的前景也堪忧。