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電池質量影響安全和續航 動力鋰電池性能亟待突破

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年07月30日  

近日,在國內會議上,國家“863”計劃節能與新能源汽車重大項目總體專家組專家肖成偉表示,根據國家動力鋰電池技術路線圖的規劃要求,到2020年,鋰離子電池的單體能量密度目標為350瓦時/公斤,他認為,從目前的動力鋰電池技術來看,這一目標可能無法達到。


能否實現專家看法不一


肖成偉認為,三元鋰離子動力鋰電池目前已經可以看到能量密度的“天花板”,目前的高鎳材料、碳硅負極的鋰離子電池,單體能量密度最高應該在300瓦時/公斤左右,正負不超過20瓦時/公斤,所以依靠三元材料鋰離子電池完成350瓦時/公斤的技術路線規劃目標,應該是不可能了。要達到350瓦時/公斤的技術路線規劃目標,還要寄希望于新一代鋰離子電池或者固態電池,但是目前這兩類動力鋰電池都沒有進入產業化應用階段,所以,肖成偉預計到2020年實現350瓦時/公斤技術路線規劃目標可能無法達到。


關于350瓦時/公斤能否實現,我國電動汽車百人會執行副理事長、科技部電動汽車重大項目總體專家組組長、全國政協常委、清華大學教授歐陽明高還是比較樂觀的。他表示,鋰離子動力鋰電池密度有望于2020年前實現300瓦時/公斤。


他表示,要在2020年產業化的300瓦時/公斤的電池單體,目前已經取得了實質性突破。像寧德時代、天津力神和國軒高科采用的技術路線大同小異:正極是高鎳三元,負極是硅碳負極。300瓦時/公斤的電池單體大概能做出200~210瓦時/公斤的電池系統,這和今年年初單體能量密度230瓦時/公斤左右,電池系統150瓦時/公斤左右相比有很大提高。


肖成偉提到的“全固態鋰離子電池”是一種在工作溫度區間內所使用的電極和電解質材料均呈固態,不含任何液態組份的鋰離子電池,全稱是“全固態電解質鋰離子電池”。這個全固態鋰離子電池又分成全固態鋰一次電池和全固態鋰二次電池。全固態鋰二次電池又分成全固態鋰離子電池和鋰金屬電池。


歐陽明高指出,目前有突破、有性能優勢和產業化前景的,重要是固態鋰離子電池。它和全固態鋰離子電池的差別是不全都是固態電解質,真正的固態鋰離子電池,其電解質是固態,但在電芯中有少量的液態電解質;所謂半固態,就是固態電解質、液態電解質各占一半,或者說電芯的一半是固態,一半是液態的;準固態就是重要為固態、少量是液態。


那么動力鋰電池達不到技術路線規劃的目標,我國新能源汽車發展的進程會不會受阻呢?肖成偉認為應該不會,他指出,影響動力鋰電池性能的不僅僅是比能量密度一個指標,還有動力鋰電池的比功率密度、安全性、一致性、循環壽命等多種因素,在眾多指標和成本之間找到一個產業化應用的平衡點,才是支撐新能源汽車發展的關鍵。


電池質量影響安全和續航


因為我國的面積比較大,大家關于續航里程的焦慮可能更多一點,所以國內動力鋰電池公司可能關于比能量密度的關注度更高。但是歐洲、日本等一些動力鋰電池公司,在動力鋰電池技術上關于比功率密度、安全性、一致性等指標則是各有側重。


350瓦時/公斤能否實現不在于預測,更要的是技術突破和產業應用。記者了解到,目前國內外鋰離子動力鋰電池單體技術研發基本處于同一水平,但安全性研究尚待加強。這種電池的核心是安全性。


專家一致認為,動力鋰電池品質影響電動汽車安全和續航,特別是安全問題,應以預防為主,要從產品的設計做起,特別是在電池比能量不斷提高的情況下,越要重視安全問題。同時隨著動力鋰電池產量的擴張,我國新能源汽車動力鋰電池行業產品差異性越來越大,這無疑將掀起新一輪產業重組熱潮。


華泰新能源研究院院長楊偉斌透露,近兩年我國的新能源汽車續航新增的非常快,一方面得益于動力鋰電池能量密度的新增,另一方面也得益于成本的快速下降。隨著動力鋰電池技術的進步和成本的下降,再加上政策優惠等,電動汽車相關于傳統燃油車的優勢未來將慢慢顯現出來。楊偉斌預測,隨著產業規模的擴大,以及動力鋰電池回收利用的規模化應用,未來動力鋰電池還有進一步下降的空間。肖成偉指出,動力鋰電池技術發展很快,但大家對電池的要求很高,希望能夠達到跟燃油車競爭的程度,能量密度、功率密度、安全性、循環壽命、快速充電、溫度的使用范圍以及成本都能夠達到預期的目標,因此動力鋰電池行業仍面對較大的挑戰,但他相信在整個行業的努力下,這些目標都能達到,或接近達到。


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