鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1084次 | 2021年11月18日
動(dòng)力鋰電池能量密度誰(shuí)更高?解密CATL/國(guó)軒/比亞迪電池最新技術(shù)水平
目前我國(guó)的動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)能力處于何種水平,能量密度達(dá)到多少?十三五提出的300wh/kg目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)?未來(lái)動(dòng)力鋰離子電池尺寸規(guī)格又將如何演變?
在近期召開(kāi)的2016(第二屆)廣州國(guó)際電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)峰會(huì)上,高工產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)張小飛博士、寧德時(shí)代市場(chǎng)總監(jiān)楊琦、合肥國(guó)軒研究院工程實(shí)驗(yàn)中心主任彭文博士、中天儲(chǔ)能CTO靳承軸、東莞創(chuàng)明電池研究院院長(zhǎng)楊俊、鵬輝能源研究院院長(zhǎng)兼總經(jīng)理丁永華圍繞上述問(wèn)題進(jìn)行交流。
首先在動(dòng)力鋰離子電池未來(lái)的發(fā)展方向及能量密度大小討論上,楊琦表示,根據(jù)國(guó)家十三五計(jì)劃,動(dòng)力鋰離子電池能量密度保底目標(biāo)是300wh/kg,這是國(guó)家下達(dá)的任務(wù),寧德時(shí)代作為該項(xiàng)任務(wù)的參與公司之一,相信在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)市場(chǎng)化上會(huì)提前一點(diǎn)。
高工電動(dòng)汽車網(wǎng)了解到,以寧德時(shí)代的電池技術(shù),目前單體電芯的能量密度能達(dá)到250wh/kg。“十三五”期間,寧德時(shí)代將致力于高鎳三元/硅碳電池研發(fā)。在電池材料上,寧德時(shí)代方面認(rèn)為,將由磷酸鐵鋰/石墨、三元、高鎳三元/硅碳再到固態(tài)鋰空氣金屬演進(jìn)。
“目前業(yè)界的共識(shí)是,通過(guò)固態(tài)鋰離子電池的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)能量密度的進(jìn)步一提升,即電解液固態(tài)化?!睏铉硎?。
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%
而據(jù)國(guó)軒高科彭文博士透露,假如只講能量密度,國(guó)軒高科目前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以做到280wh/Kg的水平,假如要達(dá)到國(guó)家十三五的目標(biāo),那必須在2018年電池能量密度就能達(dá)到300wh/Kg,再經(jīng)過(guò)兩年的反復(fù)實(shí)驗(yàn)與試運(yùn)營(yíng),到2020年成功配置裝車。
“我們現(xiàn)在應(yīng)該能夠做到240wh/Kg,按照每年提升10%的目標(biāo)計(jì)算?!睎|莞創(chuàng)明楊俊表示。
不過(guò)上述人員均表示,以上只是不考慮電池安全和壽命的成果。目前動(dòng)力鋰離子電池必須考慮首先考慮安全問(wèn)題,如何在保障這一前提的情況下,達(dá)到更高的能量密度,這是當(dāng)前電池公司都亟待攻克的難題。
比亞迪電池技術(shù)開(kāi)發(fā)部門的負(fù)責(zé)人也曾透露,在實(shí)際應(yīng)用上,磷酸鐵鋰方面到2018年做到150-160wh/kg;到2020年期望能達(dá)到240wh/kg。
在材料方面,比亞迪選用的正極材料是高鎳三元材料。但是高鎳體系首先要解決的是安全問(wèn)題尤其是熱失控問(wèn)題。
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(wú)人設(shè)備
而在這之前,三星SDI的電池負(fù)責(zé)人曾透露,公司動(dòng)力鋰離子電池能量密度現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)250wh/kg,同時(shí),三星已經(jīng)在300-350wh/kg能量密度上的得到技術(shù)飛躍。預(yù)計(jì)在2023年前達(dá)到350wh/kg。
中天儲(chǔ)能靳承鈾就提出,“動(dòng)力鋰離子電池的關(guān)鍵還是壽命和安全,目前安全問(wèn)題還是稍微放了放,但壽命非常非常難做。有關(guān)新一代電池,其實(shí)這是一個(gè)新體系的問(wèn)題?,F(xiàn)在很多公司在考慮硅碳負(fù)極,但還有很多問(wèn)題要解決?!?/p>
消息顯示,特斯拉宣布動(dòng)力鋰離子電池尺寸將由18650改為21700,這是否會(huì)造成蝴蝶效應(yīng)?根據(jù)本次會(huì)議上嘉賓們的分享,國(guó)內(nèi)電池公司的現(xiàn)狀是有堅(jiān)持現(xiàn)有尺寸的,還是多種路線并存,未來(lái)電池形態(tài)和尺寸將會(huì)有何種變化趨勢(shì)。
楊琦透露,“有一點(diǎn)很確定的是寧德時(shí)代會(huì)走自己的路線,這是很早以前就定下來(lái)的戰(zhàn)略,在這個(gè)體系內(nèi)盡量提升它的各種性能。目前與寧德時(shí)代合作的客戶非常多,從現(xiàn)在客戶的要求來(lái)看,總體來(lái)說(shuō)電芯尺寸有一個(gè)增大的趨勢(shì)?!?/p>
值得注意的是,無(wú)論是下一代電池的產(chǎn)業(yè)化,還是動(dòng)力鋰離子電池尺寸規(guī)格的選擇上,技術(shù)研發(fā)水平都是至關(guān)重要的因素。
據(jù)楊琦現(xiàn)場(chǎng)介紹,寧德時(shí)代僅從事電芯設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)研發(fā)的大概有1200人左右,還有一些是做工藝的和原材料方面的,這里也有1000多人。
另外合肥國(guó)軒目前研發(fā)人員就有500人,生產(chǎn)人員2000人,技術(shù)人員占比25%已在行業(yè)內(nèi)處于前列。
張小飛博士最后總結(jié)道:“技術(shù)人員占比基本上在20%左右,至少在15%-25%之間,我覺(jué)得在研發(fā)下一代電池上假如達(dá)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),公司會(huì)很難生存?!?/strong>