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磷酸铁锂电池与三元锂离子电池在储能市场中哪个更占优势?

   日期:2020-08-25     来源:中国储能网    浏览:1430    评论:1    
研究表明,磷酸铁锂电池(LFP)相对于其竞争对手镍钴锰三元锂离子电池(NMC)的安全优势可能被夸大,并且为此可能会引发业界人士关于电池安全性更多辩论。

这两种电池都可用于固定式储能系统,而能量密度更高的镍钴锰三元锂离子电池(NMC)目前更普遍地用于电动汽车(EV)中。然而,许多供应商和客户开始采用磷酸铁锂电池(LFP)电池,主要原因之一是镍钴锰三元锂离子电池(NMC)发生热失控的故障率高于磷酸铁锂电池(LFP)。

美国基于锂电池创新架构的储能厂商Cadenza Innovation公司首席执行官兼创始人Christine Lampe Onnerud表示,虽然原则上都存在一些引发热失控的因素,但任何一种电池都可以安全使用。Onnerud表示,这是因为并不是磷酸铁锂电池(LFP)或镍钴锰三元锂离子电池(NMC)的电池阴极在热失控故障中发生燃烧,而是其电解质。

锂电池模块在冲击测试中燃烧

Cadenza Innovation公司为此开发了一种用于锂离子电池的“Supercell”架构,该公司声称这种架构能够阻止由于热失控而起火的电池将火势蔓延到相邻电池中,该架构最近获得了UL 9540 A认证,获得这一认证似乎可以证明其安全性。

该公司首席执行官表示,这是使用镍含量最高的电池完成测试的,并且其电池设计架构与使用磷酸铁锂电池(LFP)还是镍钴锰三元锂离子电池(NMC)无关。Onnerud表示,使用哪种电池并不重要,重要的是安全使用电池的控制策略,但越来越多用户采用磷酸铁锂电池(LFP),并将其作为应对热失控问题的电池解决方案。

Onnerud说,“这就是公用事业公司在采用锂离子电池储能系统有些犹豫的原因。而业界人士需要对锂离子电池在什么条件下进入热失控状态进行分析和探讨。”

磷酸铁锂电池(LFP)市场份额预计将增长

可能会有其他差异化因素将会进一步细分电池市场。Powin Energy公司执行副总裁Danny Lu表示,安全性是该公司采用磷酸铁锂电池(LFP)构建电池储能系统的主要原因之一,这意味着Powin公司可以采用不受供应限制的磷酸铁锂电池(LFP),其他厂商也是如此。Powin公司因此能够以稳定价格为用户提供量身定制的储能解决方案。

调研机构Wood Mackenzie公司的最新预测表明,磷酸铁锂电池(LFP)将在未来几年中占据固定式储能市场越来越大的份额,到2030年可能会超过镍钴锰三元锂离子电池(NMC)。

Wood Mackenzie公司高级分析师Mitalee Gupta指出,从与电动汽车(EV)市场的早期协同效应开始,储能市场对于电池性能的要求正在发生变化,从而导致其市场演变。

自从2010年以来,由于对电动汽车需求的快速增长,其发展也促进镍钴锰三元锂离子电池(NMC)的成本降低了85%以上,但电动汽车领域的大量需求意味着固定储能行业遭遇了供应短缺情况。

Gupta说,“尽管镍钴锰三元锂离子电池(NMC)在储能市场上很短缺,但磷酸铁锂电池(LFP)电池供应却很充足。随着镍钴锰三元锂离子电池(NMC)交货时间延长并且价格保持不变,磷酸铁锂电池(LFP)供应商开始以具有竞争力的价格进入镍钴锰三元锂离子电池(NMC)应用受限的市场,从而使磷酸铁锂电池(LFP)成为电力和能源应用的一个具有吸引力的选择。”

欧洲创新与技术研究院的工业战略执行官Bo Normark表示,磷酸铁锂电池(LFP)不需要钴这一事实很可能是另一个重要区别,虽然早期为电动汽车行业生产的大量镍钴锰三元锂离子电池(NMC)意味着其成本将会大幅降低,但磷酸铁锂电池(LFP)也可以从快速扩展的生产规模中获益。

Normark说,“汽车行业实际上采用更多的是镍钴锰三元锂离子电池(NMC),因为具有高能量密度,并且由于产量巨大而能够以低成本生产。但是正如人们所看到的那样,磷酸铁锂电池(LFP)的成本甚至比镍钴锰三元锂离子电池(NMC)低,并且不需要采用金属钴。同样在储能行业,大批量生产的磷酸铁锂电池(LFP)成本非常低,而且极具竞争力。”

Normark表示,随着时间的推移,电池的安全性可能比降低成本更重要。电池储能系统的安全性更关键地取决于电池管理系统和电池质量。

他说,“因此,我们认为安全问题在未来将会得到解决,但我认为这并不是最终的决定性因素,而是更多地与成本有关。”

储能系统集成商和技术提供商Fluence公司营销和战略副总裁Brian Perusse表示,该公司推出的新型第六代储能系统可以使用磷酸铁锂电池(LFP)或镍钴锰三元锂离子电池(NMC)电池运行。

Perusse在发布Fluence Cube电池储能模块化解决方案时说:“我们认为这两种电池都能在电池储能系统发挥重要作用,因此拥有能够使用其中一种电池的储能系统非常重要。” 
 

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