鉅大LARGE | 點擊量:1250次 | 2019年03月02日
中國關注下一代鋰電池的研發(fā)
作為電動汽車的核心部件,目前,動力電池的性能尚待提高,無論是安全性、便捷性,還是成本、充放電速率都亟待改進。目前,中國正在加速研究基于納米技術的長續(xù)航動力鋰電池,并在此基礎上研發(fā)下一代鋰電池,以突破電動汽車的發(fā)展瓶頸,主推電動汽車發(fā)展。
上周,中德電動汽車充電項目正式啟動、國務院決定免征新能源汽車購置稅、鋰電池國家專利密集獲批,一系列圍繞電動汽車發(fā)展的舉措出臺,再度引發(fā)了人們對這一行業(yè)的關注。
從新能源汽車、手機、電腦到大型機械設備,現(xiàn)代社會生活的許許多多新奇裝備是由鋰電池驅(qū)動的。但是,傳統(tǒng)方法制造的鋰電池成本高、重量大、提供的能量密度不能滿足日益增長的需求,并且存在一定的安全隱患,這些因素阻礙了現(xiàn)有電動產(chǎn)品的大規(guī)模推廣。中國科學院物理研究所李泓研究員介紹說,中科院正研究和發(fā)展基于納米技術的長續(xù)航動力鋰電池技術,以提升電池的能量密度、安全性,并降低成本,為行業(yè)發(fā)展提供技術支持。
“從技術層面考慮,鋰電池的能量密度高于其它化學儲能體系。我剛才提到的是第三代鋰離子電池,把(現(xiàn)在的)負極(材料)換成(容量)更高的負極,容量會比現(xiàn)在高一倍到幾倍,正極材料能提高一倍。這樣(采用高能量密度正負極材料后的)鋰離子電池電芯,能量密度能夠提升到現(xiàn)在20%(以上)的水平。在安全性方面,(正在開發(fā)把)現(xiàn)在(有可能)著火的液體溶劑換成固體(電解質(zhì)材料的技術,也就是發(fā)展)全固態(tài)(鋰電池)。從經(jīng)濟性上講,研發(fā)目標是在2015年把(動力電池)成本(降低)到每瓦時2塊錢,到2020年每瓦時做到1.5塊的技術要求。”
據(jù)專家介紹,開發(fā)第三代鋰離子電池是中國未來五到十年動力電池研發(fā)和應用的重點。目前,混合動力汽車以及純電動汽車的電動模式下續(xù)航里程在150公里左右,預計到明年續(xù)航里程將不低于180公里;2020年達到300公里以上,將為現(xiàn)在的兩倍。這些電池將在先進電子、智能電網(wǎng)、特種航天、機器人、國家安全等領域獲得進一步應用。
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%
在關注第三代鋰離子電池研發(fā)的同時,中國科學院的專家們已經(jīng)將目光放到了下一代鋰電池的研發(fā)上,包括全固態(tài)鋰電池、鋰硫、鋰空電池技術。這些技術將進一步大幅提高能量密度,從而使電池充電時間更短,儲存電量更多,耐用時間更久,使用更安全。中科院物理研究所清潔能源中心主任陳立泉研究員認為,這些技術將令中國的鋰電池在國際上躍居前列。
“鋰電池我們研究很早,但鋰離子電池我們是1993年才開始研究的,是(別的國家研究出來以后,我們)跟進別人?,F(xiàn)在是搞我們自己的創(chuàng)新,下一代希望我們能夠引領,起碼能夠跟別的國家并駕齊驅(qū)?!?/p>
鋰電池技術的飛躍也將為中國汽車業(yè)發(fā)展帶來嶄新的前景。四年前,中國汽車就以產(chǎn)銷雙雙超過1800萬輛的成績位列全球“第一”,成為真正意義上的汽車大國。然而,這距離汽車強國還有很遠。今年五月,中國國家主席習近平在上海汽車集團考察時強調(diào),發(fā)展新能源汽車是中國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。對此,中科院物理研究所清潔能源中心常務副主任黃學杰研究員表示,加速發(fā)展新能源汽車,尤其是鋰電池技術,有望令中國在二十年內(nèi)成為汽車強國。
“未來汽車不再是一個交通工具,將是ibox,可移動的、智能的生活空間。汽車的形式以及汽車能源供應的模式都會在未來十年、二十年發(fā)生一個顛覆性的變化。在這個階段,覺得我們可能會有機會,因為過去在發(fā)動機(領域)我們在后面追,難度很大。(而)基本上走電動化、智能化這一塊,中國有可能在十年、二十年的時候,在新一代汽車工業(yè)里邊變成一個工業(yè)強國?!?/p>
值得一提的是,作為電動汽車的代表,特斯拉以其獨特的性能、精美的外觀、高端的銷售模式,備受高端人士青睞。黃學杰指出,事實上,特斯拉使用的技術并非是全新技術,但其運用互聯(lián)網(wǎng)思維創(chuàng)造了一種新的模式,而目前中國的電動汽車尚處在不同模式的探索階段。
“特斯拉是一個汽車概念的創(chuàng)新,它主要使用互聯(lián)網(wǎng)的思維去做汽車。它里面用的每一項技術都是成熟的技術,也可以說是舊的技術。比如說它的電機就沒有用很好的永磁電機,比如電池它就沒有用動力電池,用的是筆記本電腦的電池,但是它是把成熟的技術經(jīng)過集成優(yōu)化,最后做成了IT模式的車輛,(實現(xiàn))智能控制、大屏幕顯示,按照奢侈品的銷售方式,走出了一條模式,這就是特斯拉的模式。”
中科院物理研究所清潔能源中心主任陳立泉研究員指出,對于電動汽車行業(yè)來說,特斯拉的意義還在于其是根據(jù)電池的尺寸、規(guī)格來設計汽車,而非像市面上普通電動汽車是根據(jù)原有車型更換電池,這也是未來電動汽車發(fā)展的重要方向。