为何钛酸锂电池没能成为主流？钛酸锂优缺点分析

钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂，可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外，它还可以用作正极，与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。

钛酸锂电池优点

安全性——钛酸锂（LTO) VS 其他锂电池

钛酸锂（LTO）

1）发生短路故障时欧姆阻抗急剧增加，抑制放电反应，不会引起过大的瞬间电流和温度上升；

2）LTO本身均不可燃；

3）充电电位平台稍负于1.55V，即使在充电后期、低温或高倍率充电的情况下，此负极的电位也不会达到锂离子还原成金属锂的电位，不会产生析锂引发的安全事故。

上述三点保证了电池的安全性。

其他锂电池

1）易发生内短路事件；

2）其本身具备可燃性；

3）嵌锂的电位约为0.1V，在低温、高倍率充电时易在负极表面析出锂金属，一定程度便会刺破隔膜，造成电池内部短路，产生爆炸等严重危害人身安全。

上述三点极易引发电池爆炸等重大安全事故。

循环寿命——钛酸锂（LTO) VS 其他锂电池

LTO：循环过程中体积变化仅为0.1%～0.3%，能避免充放电过程中因材料的伸缩变化而导致结构的变化，从而提高电极的性能和减少比容量的大幅度衰减；循环过程不产生SEI膜。东芝、盟固利等提供的材料显示循环寿命不少于10000次。

其他锂电池：循环过程中有约10% 的体积膨胀；在电极表面产生一层SEI钝化膜。这两者均会减少其循环寿命。

快充性能优异——钛酸锂（LTO) VS 其他锂电池

与碳负极材料相比，钛酸锂具有较高的锂离子扩散系数，可高倍率充放电。在大大缩短充电时间的同时，对循环寿命的影响较小，热稳定性也较强。据测试，最新技术研发的钛酸锂电池十分钟左右即可充满，比传统的电池有了质的飞跃。

充电时间太长一直是电动汽车发展过程中难以跨越的障碍。一般采用慢充的纯电动公交车，充电时间至少要4个小时以上，很多纯电动乘用车的充电时间更是长达8个小时。电动车辆的快速充电是未来的趋势，消费者不愿浪费太多时间在等待充电这个环节。

钛酸锂电池缺点

钛酸锂电池负极采用钛酸锂，相比负极用石墨的主流锂电池，市场份额十分小众。资料显示，在新能源客车中，钛酸锂电池的市场份额占比约为3%，远低于磷酸铁锂电池88%的市场份额;而在乘用车领域，钛酸锂电池则和其他少数派技术一起，分享着3%的市场空间。

钛酸锂电池为何没有成为主流？造成这种现象的原因主要有以下几种因素：

1、至于钛酸锂电池宣称的使用寿命长，更难被认证。电池寿命还受到正极材料、电解液、隔膜、使用温度等综合影响。钛酸锂做负极，本身也存在胀气和长时间使用一致性降低等问题，目前原理上也不能证明太酸锂电池会比其他电池寿命长。目前磷酸铁锂、三元电池，循环寿命已经可以做到2000次以上，按一般等使用频率看，已经可以做到7-10年，随着技术的进步，存在3000次、4000次也不会太遥远，局势从性能上，已经可以使用超过10年甚至达到20年的使用寿命，将超过汽车的一般的生命周期。钛酸锂电池即使做到了长寿命，也没优势。

2、钛酸锂电池做的企业少，将导致产业整体研发投入少，从目前电池企业研发投入及规划投入看，也很少企业会重点发展钛酸锂电池。未来，其他锂电池技术进步速度将超过钛酸锂电池。

3、锂电池寿命、性能等是受到多个方面的影响，特别是四大材料的影响。钛酸锂仅是负极材料，一个材料再怎么进步，也很难因此让产品产生无可匹敌的优势。更何况正极材料才是影响锂电池性能最重要的材料。

4、钛酸锂电池最大的劣势是能量密度低，成本高。特别是能量密度低是因为负极材料钛酸锂的原理性能决定，很难有大的突破空间。成本可以通过规模化降低，而基于原理上的弱点，无法通过技术来改变。

5、战新产研从产业趋势角度看，不要相信国际主流企业都做不好的技术，会在中国发光发热。中国基础研究还远达不到国际先进企业水平，想在国际技术潮流中捡漏，无异于异想天开。钛酸锂电池未来市场空间将十分有限。汽车产业基本没有空间，未来汽车产业的空间将比现在还小。储能领域可以尝试，但也绝对不会成为主流，再加上价格高昂，与未来储能有望用动力电池二次利用的高性价比相比，钛酸锂在储能领域前景也堪忧。

来源丨电动知家