鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:888次 | 2022年08月30日
我國鋰電池單體能量密度或?qū)?shí)現(xiàn)350瓦時(shí)/公斤
近日,在“2018中國新能源動(dòng)力電池暨儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)大會(huì)”新聞發(fā)布會(huì)上,國家“863”計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目總體專家組專家肖成偉表示,根據(jù)國家動(dòng)力電池技術(shù)路線圖的規(guī)劃要求,到2020年,鋰離子電池的單體能量密度目標(biāo)為350瓦時(shí)/公斤,他認(rèn)為,從目前的動(dòng)力電池技術(shù)來看,這一目標(biāo)可能無法達(dá)到。
能否實(shí)現(xiàn)專家看法不一
肖成偉認(rèn)為,三元鋰離子動(dòng)力電池目前已經(jīng)可以看到能量密度的“天花板”,目前的高鎳材料、碳硅負(fù)極的鋰電池,單體能量密度最高應(yīng)該在300瓦時(shí)/公斤左右,正負(fù)不超過20瓦時(shí)/公斤,所以依靠三元材料鋰離子電池完成350瓦時(shí)/公斤的技術(shù)路線規(guī)劃目標(biāo),應(yīng)該是不可能了。要達(dá)到350瓦時(shí)/公斤的技術(shù)路線規(guī)劃目標(biāo),還需要寄希望于新一代鋰離子電池或者固態(tài)電池,但是目前這兩類動(dòng)力電池都沒有進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段,所以,肖成偉預(yù)計(jì)到2020年實(shí)現(xiàn)350瓦時(shí)/公斤技術(shù)路線規(guī)劃目標(biāo)可能無法達(dá)到。
對(duì)于350瓦時(shí)/公斤能否實(shí)現(xiàn),中國電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)、科技部電動(dòng)汽車重大項(xiàng)目總體專家組組長(zhǎng)、全國政協(xié)常委、清華大學(xué)教授歐陽明高還是比較樂觀的。他在1月7日,由電動(dòng)汽車百人會(huì)主辦的“把握全球變革趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展”熱點(diǎn)問題交流會(huì)上,樂觀地表示,鋰離子動(dòng)力電池密度有望于2020年前實(shí)現(xiàn)300瓦時(shí)/公斤。
他表示,要在2020年產(chǎn)業(yè)化的300瓦時(shí)/公斤的電池單體,目前已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性突破。像寧德時(shí)代、天津力神和國軒高科采用的技術(shù)路線大同小異:正極是高鎳三元,負(fù)極是硅碳負(fù)極。300瓦時(shí)/公斤的電池單體大概能做出200~210瓦時(shí)/公斤的電池系統(tǒng),這和今年年初單體能量密度230瓦時(shí)/公斤左右,電池系統(tǒng)150瓦時(shí)/公斤左右相比有很大提高。
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%
肖成偉提到的“全固態(tài)鋰電池”是一種在工作溫度區(qū)間內(nèi)所使用的電極和電解質(zhì)材料均呈固態(tài),不含任何液態(tài)組份的鋰電池,全稱是“全固態(tài)電解質(zhì)鋰電池”。這個(gè)全固態(tài)鋰電池又分成全固態(tài)鋰一次電池和全固態(tài)鋰二次電池。全固態(tài)鋰二次電池又分成全固態(tài)鋰離子電池和鋰金屬電池。
歐陽明高指出,目前有突破、有性能優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)化前景的,主要是固態(tài)鋰離子電池。它和全固態(tài)鋰電池的區(qū)別是不全都是固態(tài)電解質(zhì),真正的固態(tài)鋰離子電池,其電解質(zhì)是固態(tài),但在電芯中有少量的液態(tài)電解質(zhì);所謂半固態(tài),就是固態(tài)電解質(zhì)、液態(tài)電解質(zhì)各占一半,或者說電芯的一半是固態(tài),一半是液態(tài)的;準(zhǔn)固態(tài)就是主要為固態(tài)、少量是液態(tài)。
那么動(dòng)力電池達(dá)不到技術(shù)路線規(guī)劃的目標(biāo),我國新能源汽車發(fā)展的進(jìn)程會(huì)不會(huì)受阻呢?肖成偉認(rèn)為應(yīng)該不會(huì),他指出,影響動(dòng)力電池性能的不僅僅是比能量密度一個(gè)指標(biāo),還有動(dòng)力電池的比功率密度、安全性、一致性、循環(huán)壽命等多種因素,在眾多指標(biāo)和成本之間找到一個(gè)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的平衡點(diǎn),才是支撐新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵。
電池質(zhì)量影響安全和續(xù)航
因?yàn)槲覈拿娣e比較大,大家對(duì)于續(xù)航里程的焦慮可能更多一點(diǎn),所以國內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)可能對(duì)于比能量密度的關(guān)注度更高。但是歐洲、日本等一些動(dòng)力電池企業(yè),在動(dòng)力電池技術(shù)上對(duì)于比功率密度、安全性、一致性等指標(biāo)則是各有側(cè)重。
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(cè)繪、無人設(shè)備
350瓦時(shí)/公斤能否實(shí)現(xiàn)不在于預(yù)測(cè),更需要的是技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。記者了解到,目前國內(nèi)外鋰離子動(dòng)力電池單體技術(shù)研發(fā)基本處于同一水平,但安全性研究尚待加強(qiáng)。這種電池的核心是安全性。
與會(huì)專家一致認(rèn)為,動(dòng)力電池品質(zhì)影響電動(dòng)汽車安全和續(xù)航,特別是安全問題,應(yīng)以預(yù)防為主,要從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)做起,特別是在電池比能量不斷提高的情況下,越要注重安全問題。同時(shí)隨著動(dòng)力電池產(chǎn)能的擴(kuò)張,我國新能源汽車動(dòng)力電池行業(yè)產(chǎn)品差異性越來越大,這無疑將掀起新一輪產(chǎn)業(yè)重組熱潮。
會(huì)上,華泰新能源研究院院長(zhǎng)楊偉斌透露,近兩年我國的新能源汽車?yán)m(xù)航增加的非??欤环矫娴靡嬗趧?dòng)力電池能量密度的增加,另一方面也得益于成本的快速下降。隨著動(dòng)力電池技術(shù)的進(jìn)步和成本的下降,再加上政策優(yōu)惠等,電動(dòng)汽車相對(duì)于傳統(tǒng)燃油車的優(yōu)勢(shì)未來將慢慢顯現(xiàn)出來。楊偉斌預(yù)測(cè),隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,以及動(dòng)力電池回收利用的規(guī)模化應(yīng)用,未來動(dòng)力電池還有進(jìn)一步下降的空間。肖成偉指出,動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展很快,但大家對(duì)電池的要求很高,希望能夠達(dá)到跟燃油車競(jìng)爭(zhēng)的程度,能量密度、功率密度、安全性、循環(huán)壽命、快速充電、溫度的使用范圍以及成本都能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),因此動(dòng)力電池行業(yè)仍面臨較大的挑戰(zhàn),但他相信在整個(gè)行業(yè)的努力下,這些目標(biāo)都能達(dá)到,或接近達(dá)到。
中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書長(zhǎng)劉勇強(qiáng)調(diào),儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)需要用戶側(cè)、新能源發(fā)電側(cè)各方共同關(guān)注和推進(jìn),未來的重點(diǎn)在壽命成本和安全性上,應(yīng)加大在應(yīng)急電源和通信領(lǐng)域的應(yīng)用。