锂电池电芯为什么重要?使用石墨制造的电芯又有什么优点?
产业面临挑战
(1)锂离子电池技术仍难以满足的需求
锂离子电池在传统消费电子领域的应用已经相当成熟,且具备较好的规模和经济效益。但是在动力电池领域,其安全性、能量密度和循环寿命等仍难以满足电动汽车的需求。在现有商业模式下,电动汽车的行驶里程、充电时间、循环次数等指标均不能满足现有电动汽车对动力电池的要求。
(2)锂离子动力电池成本仍难以满足产业化发展的需要
《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》要求到2015年动力电池模块成本降至2元/瓦时以下,循环使用寿命稳定达到2000次或10年以上;到2020年,动力电池模块成本降至1.5元/瓦时以下。但是,目前主流锂离子动力电池的成本均在5元/瓦时以上,难以达到电动汽车产业化发展的需求。
(3)锂离子动力电池本身技术路线尚未确定
锂离子电池按照正极材料体系的不同可以分为磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料、镍锰酸锂等多种技术路线,按照负极材料的不同可以分为碳系、钛酸锂动力电池等。目前,锂离子动力电池大多使用磷酸铁锂、锰酸锂配碳系负极等主流技术路线,但是其安全性、能量密度、循环寿命等指标仍难以满足大规模产业化的需求。随着技术的不断进步,镍锰酸锂、钛酸锂等技术体系逐步开始产业化的发展,并且钛酸锂电池以其较高的安全性、循环寿命和快充被公认为下一代锂离子动力电池。在目前形势下,锂离子动力电池本身技术路线尚未确定为产业的发展带来一定的不确定性。
(4)锂离子动力电池面临着来自其他类型电池体系的竞争
在汽车动力电池领域,目前拥有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和燃料电池等多种电池体系,锂离子电池是公认为最适合的汽车动力电池。但是随着燃料电池技术的不断成熟,其将是未来汽车动力电池的发展方向。另外,在储能电池领域,存在着诸如铅酸电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池等多种储能电池技术路线。因此,锂离子电池在短期内还面临着来自其他类型电池体系的竞争。