鉅大LARGE | 點擊量:1542次 | 2021年05月13日
軟包鋰離子電池的未來發(fā)展方向!
七月二十七日,為期兩天的2018我國動力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)與市場研討會在無錫太湖湖畔召開,來自全國范圍內(nèi)千余名業(yè)內(nèi)知名科研院所專家、學(xué)者、動力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈核心公司匯聚一堂,從市場及技術(shù)應(yīng)用不同層面探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點和當(dāng)前格局下的思辨,共同聚焦鋰電行業(yè)痛點,面對面探索新能源汽車產(chǎn)業(yè)和動力鋰電池未來。桑頓新能源科技有限公司(以下簡稱桑頓新能源)應(yīng)邀出席此次研討會,技術(shù)總監(jiān)婁忠良博士圍繞軟包動力鋰電池的技術(shù)發(fā)展路線展開專題演講,婁忠良博士認(rèn)為,高能量密度和輕量化是未來車用動力鋰電池的發(fā)展方向。
應(yīng)大規(guī)模儲能和電動汽車快速發(fā)展需求,高比能量、高功率、長壽命和低成本關(guān)鍵材料及其制備技術(shù)是鋰離子電池發(fā)展的重要方向,能量密度、壽命、成本、安全性各方面指標(biāo)要統(tǒng)籌兼顧到。2017年四月二十五日,工信部、發(fā)改委、科技部聯(lián)合印發(fā)《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》的通知,根據(jù)《規(guī)劃》要求,到2020年,動力鋰電池單體比能量達(dá)到300Wh/kg以上,力爭實現(xiàn)350Wh/kg,系統(tǒng)比能量力爭達(dá)到260Wh/kg、成本降至1元/瓦時以下;到2025年,新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以上,動力鋰電池系統(tǒng)比能量達(dá)到350Wh/kg。隨著人們對新能源汽車長續(xù)航里程的追求,提升單體電池比能量十分必要。因此,婁忠良博士認(rèn)為,發(fā)展高能量密度、低成本鋰離子電池是未來動力鋰電池公司的重要技術(shù)競爭力,而高比能將一直是鋰電行業(yè)的不懈追求。
針對軟包電池各項性能及能量密度的提升,桑頓新能源正圍繞電芯和模組標(biāo)準(zhǔn)化、Pack輕量化、高能量密度動力鋰電池、高功率電池(PHEV和HEV電池)、快充電池、儲能電池及前瞻性先進(jìn)電池技術(shù)等方面?zhèn)戎匮芯?。關(guān)于提升能量密度,桑頓新能源將在電芯設(shè)計方面上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),包括采用高鎳/硅碳體系,提高正負(fù)極Loading值、正負(fù)極面密度、壓實密度,降低保液系數(shù)等方面加大優(yōu)化力度;在電池系統(tǒng)方面,將針對結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝進(jìn)行優(yōu)化升級,采用輕量化材料,機(jī)電熱一體高度集成,采用高能量密度電芯。盡管軟包電池成組效率較低,但是隨著材料輕量化的發(fā)展和軟包電池能量密度提升,軟包電池成組率將大大提升,軟包電池的優(yōu)勢將突顯出來,這正是桑頓新能源征戰(zhàn)沙場的重要武器。
今年七月,桑頓新能源已率先在業(yè)內(nèi)實現(xiàn)動力鋰電池能量密度為260Wh/kg,系統(tǒng)能量密度達(dá)170Wh/kg,下一步,桑頓新能源能量密度為300Wh/kg電池計劃在2019年年底實現(xiàn)量產(chǎn),在2020年將大批量搭載在新能源汽車上,誓做軟包動力鋰電池領(lǐng)先者。
目前國內(nèi)不同公司的同項目300wh/kg高能量密度動力鋰電池均處于研發(fā)和探索階段。關(guān)于以實現(xiàn)電池能量密度達(dá)300wh/kg為前提的大熱門高鎳/硅碳體系,婁忠良博士認(rèn)為,目前該體系在穩(wěn)定性、首次效率方面仍然存在較大的問題,其中補(bǔ)鋰工藝的采用,對設(shè)備、工序過程要求高。盡管如此,高鎳高壓三元和硅碳仍舊是動力鋰電池行業(yè)主流的技術(shù)路線,同時也是桑頓新能源軟包電池發(fā)展的必經(jīng)之路。如今,桑頓新能源300Wh/kg電池研發(fā)正在進(jìn)行電化學(xué)體系評估,已經(jīng)完成了硅碳負(fù)極和NCM811/NCA正極材料篩選,常溫1C/1C循環(huán)達(dá)到800次@80%容量保持率,高溫1C/1C循環(huán)達(dá)到500次@80%容量保持率,下一步將優(yōu)化篩選電解液、隔膜、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等。至此,婁忠良博士堅定表示,屆時桑頓新能源300Wh/kg電池項目或?qū)⑻幱趪鴥?nèi)領(lǐng)先水平。
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%
在能量密度更高、安全性更強(qiáng),高能量密度及高安全性需求刺激下,軟包動力鋰電池需求不斷走強(qiáng),根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)顯示,近三年來,我國動力軟包電池需求量正在快速上升,2017年以來,工信部累計公布的6批新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄中,使用三元電池的乘用車和專用車占比已經(jīng)分別突破90%和70%。由于三元動力鋰電池使用軟包裝占比較大,因此隨動力鋰電池的廣泛應(yīng)用,軟包電池在動力鋰電池領(lǐng)域滲透率有所提升。到2020年,三元材料的軟包動力鋰電池需求量有望上升至71.6GWh,市場占比上升至50%左右;軟包動力鋰電池市場滲透率有望提升至40%,達(dá)到79.4GWh。
未來,隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的逐漸崛起,三元正極材料的市場空間有望進(jìn)一步擴(kuò)張,三元軟包電芯憑借著能量密度高、安全性能好和設(shè)計靈活的特點,有望加速提高軟包電池在新能源汽車市場的滲透率。桑頓新能源將緊緊把握市場發(fā)展脈搏,加強(qiáng)核心技術(shù)研發(fā)力度,在軟包動力鋰電池領(lǐng)域做先人一步的領(lǐng)跑者。