鉅大LARGE | 點擊量:966次 | 2020年07月30日
電池質量影響安全和續(xù)航 動力鋰電池性能亟待突破
近日,在國內會議上,國家“863”計劃節(jié)能與新能源汽車重大項目總體專家組專家肖成偉表示,根據國家動力鋰電池技術路線圖的規(guī)劃要求,到2020年,鋰離子電池的單體能量密度目標為350瓦時/公斤,他認為,從目前的動力鋰電池技術來看,這一目標可能無法達到。
能否實現專家看法不一
肖成偉認為,三元鋰離子動力鋰電池目前已經可以看到能量密度的“天花板”,目前的高鎳材料、碳硅負極的鋰離子電池,單體能量密度最高應該在300瓦時/公斤左右,正負不超過20瓦時/公斤,所以依靠三元材料鋰離子電池完成350瓦時/公斤的技術路線規(guī)劃目標,應該是不可能了。要達到350瓦時/公斤的技術路線規(guī)劃目標,還要寄希望于新一代鋰離子電池或者固態(tài)電池,但是目前這兩類動力鋰電池都沒有進入產業(yè)化應用階段,所以,肖成偉預計到2020年實現350瓦時/公斤技術路線規(guī)劃目標可能無法達到。
關于350瓦時/公斤能否實現,我國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長、科技部電動汽車重大項目總體專家組組長、全國政協常委、清華大學教授歐陽明高還是比較樂觀的。他表示,鋰離子動力鋰電池密度有望于2020年前實現300瓦時/公斤。
他表示,要在2020年產業(yè)化的300瓦時/公斤的電池單體,目前已經取得了實質性突破。像寧德時代、天津力神和國軒高科采用的技術路線大同小異:正極是高鎳三元,負極是硅碳負極。300瓦時/公斤的電池單體大概能做出200~210瓦時/公斤的電池系統,這和今年年初單體能量密度230瓦時/公斤左右,電池系統150瓦時/公斤左右相比有很大提高。
肖成偉提到的“全固態(tài)鋰離子電池”是一種在工作溫度區(qū)間內所使用的電極和電解質材料均呈固態(tài),不含任何液態(tài)組份的鋰離子電池,全稱是“全固態(tài)電解質鋰離子電池”。這個全固態(tài)鋰離子電池又分成全固態(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)勢和產業(yè)化前景的,重要是固態(tài)鋰離子電池。它和全固態(tài)鋰離子電池的差別是不全都是固態(tài)電解質,真正的固態(tài)鋰離子電池,其電解質是固態(tài),但在電芯中有少量的液態(tài)電解質;所謂半固態(tài),就是固態(tài)電解質、液態(tài)電解質各占一半,或者說電芯的一半是固態(tài),一半是液態(tài)的;準固態(tài)就是重要為固態(tài)、少量是液態(tài)。
那么動力鋰電池達不到技術路線規(guī)劃的目標,我國新能源汽車發(fā)展的進程會不會受阻呢?肖成偉認為應該不會,他指出,影響動力鋰電池性能的不僅僅是比能量密度一個指標,還有動力鋰電池的比功率密度、安全性、一致性、循環(huán)壽命等多種因素,在眾多指標和成本之間找到一個產業(yè)化應用的平衡點,才是支撐新能源汽車發(fā)展的關鍵。
電池質量影響安全和續(xù)航
因為我國的面積比較大,大家關于續(xù)航里程的焦慮可能更多一點,所以國內動力鋰電池公司可能關于比能量密度的關注度更高。但是歐洲、日本等一些動力鋰電池公司,在動力鋰電池技術上關于比功率密度、安全性、一致性等指標則是各有側重。
350瓦時/公斤能否實現不在于預測,更要的是技術突破和產業(yè)應用。記者了解到,目前國內外鋰離子動力鋰電池單體技術研發(fā)基本處于同一水平,但安全性研究尚待加強。這種電池的核心是安全性。
專家一致認為,動力鋰電池品質影響電動汽車安全和續(xù)航,特別是安全問題,應以預防為主,要從產品的設計做起,特別是在電池比能量不斷提高的情況下,越要重視安全問題。同時隨著動力鋰電池產量的擴張,我國新能源汽車動力鋰電池行業(yè)產品差異性越來越大,這無疑將掀起新一輪產業(yè)重組熱潮。
華泰新能源研究院院長楊偉斌透露,近兩年我國的新能源汽車續(xù)航新增的非??欤环矫娴靡嬗趧恿︿囯姵啬芰棵芏鹊男略?,另一方面也得益于成本的快速下降。隨著動力鋰電池技術的進步和成本的下降,再加上政策優(yōu)惠等,電動汽車相關于傳統燃油車的優(yōu)勢未來將慢慢顯現出來。楊偉斌預測,隨著產業(yè)規(guī)模的擴大,以及動力鋰電池回收利用的規(guī)?;瘧?,未來動力鋰電池還有進一步下降的空間。肖成偉指出,動力鋰電池技術發(fā)展很快,但大家對電池的要求很高,希望能夠達到跟燃油車競爭的程度,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到預期的目標,因此動力鋰電池行業(yè)仍面對較大的挑戰(zhàn),但他相信在整個行業(yè)的努力下,這些目標都能達到,或接近達到。
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