鉅大LARGE | 點擊量：1198次 | 2021年11月29日
備戰(zhàn)動力鋰電池能量密度提升 國軒/力神/寧德時代都有什么研發(fā)儲備
提升產品能量密度是動力鋰離子電池公司贏得新能源汽車市場的一把“利劍”。為此，在政策的牽引下，各大主流動力鋰離子電池公司都在大力投入研發(fā)，通過改進正負極材料、隔膜、電解液等原材料體系及優(yōu)化PACK結構等，希望盡可能快地提升電芯及電池系統(tǒng)能量密度。
今年四月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、科技部聯合印發(fā)了《汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》。規(guī)劃的新能源領域的階段性目標是，到2020年，動力鋰離子電池單體比能量達到300瓦時/公斤以上，力爭實現350瓦時/公斤，系統(tǒng)比能量力爭達到260瓦時/公斤、成本降至1元/瓦時以下。到2025年，動力鋰離子電池系統(tǒng)比能量達到350瓦時/公斤。
事實上，為了達到能量密度不斷提升的目標，國家政策層面還專門設立了新能源汽車重點專項來推動代表性公司進行能量密度的攻堅戰(zhàn)。2015年底，科技部、財政部、發(fā)改委會同相關部門重點布局“新能源汽車”重點專項。
2016年六月，科技部公布“新能源汽車”等10個重點專項，在新能源汽車重點專項中，三家鋰離子電池公司申報項目在列。其中，合肥國軒高科《高比能量動力鋰離子電池的研發(fā)與集成應用》項目中央財政經費1億元，寧德時代新能源《新一代鋰離子動力鋰離子電池產業(yè)化技術開發(fā)》項目中央財政經費1億元，天津力神《高比能量動力鋰離子電池開發(fā)與產業(yè)化技術攻關》項目中央財政經費9104萬元。
高工鋰電獲悉，在該新能源汽車專項中，有關動力鋰離子電池類申報項目考核指標如下：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
1、動力鋰離子電池新材料新體系(基礎前沿類)：考核指標：新型鋰離子電池樣品能量密度≥400Wh/kg，新體系電池樣品能量密度≥500Wh/kg。
2、高比能量鋰離子電池技術(重大共性關鍵技術類)：考核指標：電池單體能量密度≥300Wh/kg，循環(huán)壽命≥1500次，成本≤0.8元/Wh，安全性等達到國標要求；年生產量力≥2億瓦時，產品累計銷售≥3000萬瓦時或裝車數量≥1000套。
進入2017年以來，科技部先后在其官網公布該重點專項的進展情況，高工鋰電分析認為，動力鋰離子電池作為新能源汽車的核心零部件，提高能量比的密度非常關鍵，只有這樣才能夠比傳統(tǒng)汽車變得效率更高。只有通過這種方法電動汽車的成本才可能不斷降低，國家層面以專項扶持的形式來推動公司、科研機構共同協(xié)作進行研發(fā)和突破，有關未來的動力鋰離子電池的技術升級以及產業(yè)化發(fā)展將起到積極用途。
整理了國軒高科、天津力神、寧德時代三個新能源汽車重點專項的進展情況，且看下文：
國軒高科
科技部網站五月十九日消息稱，在國家重點研發(fā)計劃“新能源汽車”重點專項的支持下，由合肥國軒高科動力能源有限公司牽頭承擔的項目“高比能量動力鋰離子電池的研發(fā)與集成應用”取得了階段性進展，開發(fā)完成能量密度達281Wh/kg和302Wh/kg的電池單體樣品。
項目團隊圍繞高比能、高安全、長壽命動力鋰離子電池的開發(fā)，通過電池模型模擬分析，從材料體系匹配和電芯設計工藝角度對新型正極材料、硅基負極材料以及高安全電解液等開展了深入研究和技術攻關。
目前，采用高鎳正極材料匹配硅基負極材料實現單體電池能量密度達281Wh/kg，1C倍率充放室溫循環(huán)350次容量保持80%；采用富鋰正極材料匹配硅基負極材料實現單體電池能量密度達302Wh/kg，0.5C倍充倍放室溫循環(huán)195次容量保持80%。
該項目突破了高比能量電芯的材料體系匹配技術、極片加工制備技術與環(huán)境控制技術，在電芯極片設計、電芯制備過程工藝技術、性能及安全性能測試等方面取得了顯著成績，形成了高比能電池開發(fā)的標準化作業(yè)流程與開發(fā)平臺。
天津力神
四月十三日科技部網站消息，由天津力神電池股份有限公司牽頭承擔的項目“高比能量密度鋰離子動力鋰離子電池開發(fā)與產業(yè)化技術攻關”開發(fā)完成能量密度達260Wh/kg的動力鋰離子電池單體，相比目前電動汽車普遍使用的動力鋰離子電池能量密度提升了30%。
項目團隊圍繞提高動力鋰離子電池重量比能量密度、大幅提升循環(huán)壽命等方面開展了深入研究和技術攻關，包括研制新型高鎳正極材料、硅碳復合負極材料以及新型電解液等；已開發(fā)完成重量比能量密度達260Wh/kg的單體電芯，在350次充放電循環(huán)后容量保持率達到83.28%；同時開發(fā)出了能量密度達280Wh/kg以及300Wh/kg的動力鋰離子電池樣品。
寧德時代
一月十七日，“新一代鋰離子動力鋰離子電池產業(yè)化技術開發(fā)”項目在寧德啟動。該項目由福建省科技廳重點推動，寧德時代與中科院物理研究所等單位聯合申報，研發(fā)以高鎳三元材料為正極、硅碳復合物為負極的鋰離子動力鋰離子電池，可將鋰離子動力鋰離子電池的比能量從目前的150～180Wh/kg大幅提高至300Wh/kg以上，成本也將顯著降低。
該項目將在2020年產業(yè)化應用，屆時開發(fā)的高比能動力鋰離子電池，將把電動汽車續(xù)航里程提升一倍，達到450～500公里。該項目的執(zhí)行將有效提升動力蓄電池產業(yè)國際競爭力，對我國在新能源汽車純電驅動技術領域實現彎道超車，大力提升電動汽車產業(yè)技術水平具有顯著推動用途。
據寧德時代新能源科技股份有限公司市場部總監(jiān)楊琦介紹，寧德時代一直致力于推出更快、更安全、更高效的創(chuàng)新產品和技術。除了快充電池，在高能量密度電池方面，寧德時代的技術規(guī)劃是2020年之前電池能量密度要做到300Wh/kg，2025年以后，有進一步提高能量密度的規(guī)劃。
