鉅大LARGE | 點擊量:2924次 | 2018年05月25日
中國300瓦時/公斤動力電池已接近達(dá)到應(yīng)用要求了
科技部新能源車重大專項動力電池專項研究取得了實質(zhì)性突破。2020年要產(chǎn)業(yè)化的300瓦時/公斤動力電池已經(jīng)接近應(yīng)用要求。三個團(tuán)隊中,寧德時代能量密度達(dá)到304瓦時/公斤,循環(huán)壽命也基本上在1000次左右,安全性也全部通過;另外力神和國軒的團(tuán)隊,循環(huán)壽命和能量密度也差不多。
1月7日,中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高在座談中提及了上述進(jìn)展。歐陽明高同時是國家863計劃“節(jié)能與新能源汽車”重大項目總體專家組組長。
歐陽明高介紹,三個團(tuán)隊采用的技術(shù)路線大同小異,都是正極高鎳三元,負(fù)極是硅碳負(fù)極?;旧鲜?a href="http://www.wnssr.com/juhewu/list-43.html" class = "seo-anchor" data-anchorid=24 target="_blank">軟包電池,不是方形電池。
歐陽明高解釋說,300瓦時/公斤的單體大概能做出200-210瓦時/公斤的電池系統(tǒng)。而2017年底、2018年年初行業(yè)的水平是:能量密度單體大概230瓦時/公斤左右,系統(tǒng)大約150瓦時/公斤左右?!熬褪钦f我們2018、2019年還需要再提高50~70瓦時/公斤。這個我認(rèn)為是可以做到的。至于(電芯)350瓦時/公斤、(系統(tǒng))260瓦時/公斤是我們力爭的目標(biāo)?!?/p>
歐陽明高還介紹了另外兩大動力電池研究的現(xiàn)狀和目標(biāo)。
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%
其一是,2025年產(chǎn)業(yè)化、希望沖擊單體電池400瓦時/公斤的動力電池。他說,300瓦時/公斤動力電池,所需的是負(fù)極從碳變成硅碳。400瓦時/公斤動力電池,要變的是正極?!澳壳翱蛇x的正極有好幾種,現(xiàn)在我們新能源汽車重點專項取得突破性進(jìn)展的是高容量富鋰錳基正極材料,有兩個單位承擔(dān)了前沿基礎(chǔ)項目:一個是(中科院)物理所,改善了富鋰錳基正極循環(huán)的電壓衰減,達(dá)到的指標(biāo)是100周之后電壓衰減降到了2%以內(nèi),應(yīng)該說這是一個重大的進(jìn)展。另外一個是北京大學(xué)的團(tuán)隊,首次研制出了比容量400毫安時/克的富鋰錳基正極,對于400瓦時/公斤應(yīng)該是沒有問題的,甚至可能更高?!?/p>
其二是固態(tài)電池?!肮虘B(tài)電池國內(nèi)有多家研究機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)單位在做,包括中科院青島能源所、(中科院)寧波材料所,(中科院)物理所等,也包括寧德時代新能源、中航鋰電等。最近寧波材料所跟贛鋒鋰業(yè)合作,正在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化,計劃2019年量產(chǎn)。”
縱覽2017年中國動力電池研究現(xiàn)狀,歐陽明高給出了以下概括:
第一,鋰離子動力電池有望于2020年前實現(xiàn)300瓦時/公斤目標(biāo),目前國內(nèi)外技術(shù)研發(fā)基本處于同一水平,但安全性研究尚待加強。
第二,作為實現(xiàn)遠(yuǎn)期目標(biāo)的兩類新體系,鋰硫、鋰空氣電池方面,目前國內(nèi)外進(jìn)展相對緩慢,2017年沒有看到突破性的進(jìn)展。
第三,固態(tài)電池的研發(fā)產(chǎn)業(yè)化持續(xù)升溫,但受到固/固界面穩(wěn)定性和金屬鋰負(fù)極可充性兩大問題的制約,真正的全固態(tài)鋰金屬負(fù)極電池還沒有成熟,但是以無機(jī)硫化物作為固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池出現(xiàn)突破。
第四,中國在高容量富鋰正極材料方面2017年取得了一些突破,基于高容量富鋰正極和高容量硅碳負(fù)極的革新型鋰離子電池比鋰硫和鋰空電池更具可行性。
由此,“節(jié)能與新能源汽車”重大項目總體專家組對動力電池技術(shù)的發(fā)展趨勢判斷做了更新:
2020年,動力電池做到比能量300瓦時/公斤、比功率1000瓦時/公斤,循環(huán)1000次以上,成本0.8元/瓦時以內(nèi),“這個是確定的”。對應(yīng)的材料是高鎳三元?!版?、鈷、錳比例由3:3:3轉(zhuǎn)向6:2:2,就是高鎳,鎳變成6,再轉(zhuǎn)變到8:1:1,鎳變成8,鈷進(jìn)一步降到1,甚至鈷進(jìn)一步降到0.5。負(fù)極要從碳負(fù)極向硅碳負(fù)極轉(zhuǎn)型。這是我們當(dāng)前的技術(shù)變革?!?/p>
到2025年,正極材料方面進(jìn)一步提升性能,比如說富鋰錳基材料。“我們2020~2025年,動力電池能量密度從300瓦時/公斤做到400瓦時/公斤,每瓦時成本從8毛錢以內(nèi)到6毛錢以內(nèi)。這個時候我們一般的性價比的純電動轎車合理的里程300—400公里?!?/p>
到2030年,“希望在電解質(zhì)方面取得突破,也就是2025~2030年最大的突破可能在電解質(zhì),就是固態(tài)電池會規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,電池單體比能量有望沖擊500瓦時/公斤”。2030年,常規(guī)的性價比車型應(yīng)該可以達(dá)到500公里以上。