鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:521次 | 2022年03月01日
讓動(dòng)力鋰電池和新能源汽車適應(yīng)市場的發(fā)展
吳鋒是北京理工大學(xué)能源與環(huán)境材料學(xué)科的首席教授。他平日里很忙,同時(shí)身兼中國電池工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長、中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長、國家973高性能二次電池項(xiàng)目首席科學(xué)家、國家工信部新能源汽車準(zhǔn)入專家委員會(huì)委員等職……
曾擔(dān)任國家“863”計(jì)劃新材料領(lǐng)域?qū)<椅瘑T會(huì)常委、功能材料專家組副組長、國家科技部鎳氫電池專家組組長、國家“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)總體專家組成員、動(dòng)力電池責(zé)任專家等的他,作為第一完成人,獲得過一項(xiàng)國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)和一項(xiàng)國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),還獲得了“何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”和“國際電池材料學(xué)會(huì)(IBA)科研成就獎(jiǎng)”等四項(xiàng)國際獎(jiǎng)。
2017年11月27日,中國工程院公布2017年新當(dāng)選的67位院士名單,吳鋒赫然在列。
中國工程院院士、在電池領(lǐng)域建樹頗深的楊裕生是這么評(píng)價(jià)吳鋒的,“吳鋒教授關(guān)注新型電池領(lǐng)域,在提高電池的比能量及其他性能方面都做出了很系統(tǒng)的工作,電池產(chǎn)品不單單應(yīng)用在電動(dòng)汽車上,也用在其它產(chǎn)品中,所以他的工作同樣具備特色?!?/p>
近日,吳鋒在一個(gè)電池行業(yè)峰會(huì)上發(fā)表演講并接受采訪。對(duì)于鋰電池和新能源汽車的發(fā)展,他甚是關(guān)切,“2020年補(bǔ)貼就取消了,當(dāng)務(wù)之急是想辦法讓電池和新能源汽車更好地適應(yīng)市場的發(fā)展和需求,這是最核心的問題?!?/p>
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
需求牽動(dòng)動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,隨著市場的日益擴(kuò)大,國家的要求也變得越來越嚴(yán)格。
2018年2月13日,財(cái)政部、工信部、科技部、發(fā)展改革委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》,純電動(dòng)乘用車的補(bǔ)貼普遍減少,并進(jìn)一步提高了對(duì)新能源汽車電池能量密度的要求。
在吳鋒看來,國家此舉意是在鼓勵(lì)高能量密度電池的發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)新能源汽車更長的續(xù)航里程,滿足市場的進(jìn)一步需求。
吳鋒強(qiáng)調(diào),動(dòng)力電池和新能源汽車的發(fā)展必須要力爭滿足市場的發(fā)展需求。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
在電池方面,近幾年關(guān)鍵材料和技術(shù)的進(jìn)步顯著,但吳鋒認(rèn)為仍有提升的空間。“這里指的是綜合性能的提升空間,包括電池的安全性、能量密度、功率密度、壽命、成本等。只有電池綜合性能提升了,才能更好地滿足新能源汽車市場的發(fā)展。”
今年4月1日,國內(nèi)將正式實(shí)施《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》(即“雙積分政策”)?!皩?duì)于新能源汽車來說,雙積分政策是繼退坡政策后的又一個(gè)鼓勵(lì)措施?!眳卿h表示,“新能源汽車自身的性能提升,再加上不限購、不限行、免購置稅等優(yōu)惠政策,使消費(fèi)者覺得購買和使用新能源汽車更方便,只有建立在用戶體驗(yàn)之上,市場才會(huì)逐漸擴(kuò)大。”
而對(duì)于大部分消費(fèi)者而言,對(duì)新能源汽車的第一要求是安全性。如何保證電池的安全可靠性,至關(guān)重要。
提高電池安全性降低使用成本
“從某種意義上說,不能保障安全性,我們所做的就不是動(dòng)力電池,而是汽車炸彈。”---吳鋒詼諧的說。他進(jìn)一步指出:解決動(dòng)力電池安全性問題要從多角度出發(fā),從全系統(tǒng)入手,還要引入一些新的概念。
他解釋道,“決定電池安全性并非單一因素。我們應(yīng)該在深入全面認(rèn)識(shí)應(yīng)用環(huán)境、電池反應(yīng)機(jī)制及其伴生副反應(yīng)的基礎(chǔ)上,多角度、系統(tǒng)地去提高鋰離子電池的安全可靠性。從各種材料、電池的設(shè)計(jì)、電池系統(tǒng)安全性技術(shù)等方面來綜合解決問題?!?/p>
具體而言,不少鋰離子電池事故與電解液有關(guān)。吳鋒表示,他的團(tuán)隊(duì)已研制出寬電化學(xué)窗口/高熱穩(wěn)定性和高室溫離子電導(dǎo)率的固態(tài)化電解質(zhì),還研制出可以匹配安全和長壽命固態(tài)電池體系的納米復(fù)合固態(tài)電解質(zhì),以及基于納米TiO2與離子液體的高安全性凝膠電解質(zhì)。
電解質(zhì)從液態(tài)到固態(tài)的發(fā)展,無疑會(huì)使得未來高比能電池的安全性得到更好的保證。
而談及備受關(guān)注的電池使用成本問題,吳鋒表示,“實(shí)現(xiàn)低成本的途徑在于提高電池比能量和循環(huán)穩(wěn)定性,采用低成本材料,更新電池材料體系,變革制備工藝,實(shí)現(xiàn)廢舊電池的有效回收與再生、打造產(chǎn)業(yè)鏈,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、資源共享。”
據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心預(yù)測,到2020年,我國電動(dòng)汽車動(dòng)力電池累計(jì)報(bào)廢量將達(dá)到12萬噸至17萬噸的規(guī)模。“在發(fā)展廢舊鋰電池回收技術(shù)上,我們應(yīng)該集合全產(chǎn)業(yè)發(fā)力,重點(diǎn)環(huán)節(jié)逐個(gè)突破?!?/p>
吳鋒帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)正在研究天然有機(jī)酸用于電池正極材料的回收技術(shù)。
電動(dòng)汽車的智能化舉世矚目
回到市場層面,對(duì)于新能源汽車,消費(fèi)者還有兩個(gè)關(guān)注的焦點(diǎn):續(xù)航里程和充電時(shí)間。
“作為一個(gè)普通消費(fèi)者,我希望電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程達(dá)到300km以上,這在北京也基本夠用了。汽油車加一次油一般也不是一次就用完了,當(dāng)然,每個(gè)人的駕駛需求和習(xí)慣也不一樣,有些人只是上下班用,那300公里應(yīng)該是夠用的?!眳卿h笑道。
這顯然是一個(gè)很接地氣的“目標(biāo)”,市場上續(xù)航超過300km的新能源汽車正在不斷涌現(xiàn)。
當(dāng)被問及充電時(shí)間多久可以接受時(shí)?吳鋒雖然沒有給出具體答案,但表達(dá)了對(duì)相關(guān)技術(shù)的看法?!澳壳半妱?dòng)汽車的充電速度還不盡如人意,這與電池的種類和性能有關(guān),關(guān)鍵在提高電池的功率密度,另外在一些場合,也可以采用快速換電技術(shù),這對(duì)于用電的削峰填谷很有意義,各方面的技術(shù)都在根據(jù)市場需求不斷發(fā)展中。”
據(jù)悉,蔚來的電動(dòng)SUVES8上就采用換電方案。蔚來汽車CEO李斌還表示,“在中國,燃油車能去的地方,ES8必須到達(dá)?!?/p>
而關(guān)于真正的未來,從全球的新能源汽車發(fā)展趨勢來講,除了動(dòng)力技術(shù)以外,車輛智能化技術(shù)也在變革中?!斑@是一個(gè)發(fā)展趨勢,汽車的智能化實(shí)際上也隱含著汽車電動(dòng)化的必然。以后,電動(dòng)汽車除了是交通工具,還要具備進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換的能力。目前汽車的智能化發(fā)展已經(jīng)引起了各界的關(guān)注?!?/p>
以電動(dòng)汽車為儲(chǔ)能終端的能源互聯(lián)網(wǎng)、汽車互聯(lián)網(wǎng)、信息互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相互的融合,可能將成為未來的一個(gè)發(fā)展趨勢。吳鋒看好這一點(diǎn)。
尾記
在大會(huì)報(bào)告的結(jié)束語中,吳鋒引用了他很欣賞的網(wǎng)上的一段話,在此與行業(yè)諸君共享:
“這是一個(gè)無邊界的時(shí)代,每一個(gè)行業(yè)都在整合,都在交叉,都在相互滲透,如果原來你一直獲利的產(chǎn)品或產(chǎn)業(yè),在另外一個(gè)人手里突然變成一種免費(fèi)的增值服務(wù),你又如何競爭?如何生存?如果你有很多經(jīng)驗(yàn)和積累,請(qǐng)先率掉它,因?yàn)樗蔀橐环N累贅和負(fù)擔(dān),如果你初出江湖一無所有,請(qǐng)不要膽怯,因?yàn)檫@嶄新的世界就是為你而準(zhǔn)備,永遠(yuǎn)不要沾沾自喜,因?yàn)槟愕膶?duì)手是誰都不知道?!?/p>
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