动力电池里程焦虑问题如何解决?
来源:宝鄂实业
2019-10-12 22:43
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近几年来,我国新能源车产业发生翻天覆地的变化,市场推广取得了长足的成效,技术也实现了重大进步,但仍然面临着后补贴时代的政策变化、里程焦虑等问题。
而其中,要想试图克服“里程焦虑症”的办法只有提升动力电池的能量密度,这也是我国政府鼓励以及行业追求的方向,国家政策和动力电池企业都在围绕着此“大做文章”。
按照新能源汽车补贴新政要求,自6月12日起,进入第五批以后的《推荐目录》的新车型才能享受补贴。第5批、第6批《推荐目录》对汽车的电池能量密度、续驶里程等方面提出了更高的要求。
事实上,此前出台的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》中,已经明确我国动力电池的能量密度目标。到2020年,锂离子动力电池单体比能量大于300Wh/kg;系统比能量达到260Wh/kg;成本小于1元/Wh;使用环境从零下30℃到55℃;具备3C充电能力等。
从材料体系来看,单体比能量要达到300wh/kg,则磷酸铁锂、锰酸锂和钛酸锂等技术路线都无法实现,只有高镍三元或/NCA+硅碳负极有望实现,或者新型富锂锰基正极材料以及固态电池可以胜任。不过,从当前的技术发展水平来看,要实现量产单体比能量达到300Wh/kg仍是一个待解的难题。
一个月之前,天津力神宣布在高镍正极材料及动力电池单体开发方面获重大突破,研发出一种NCA三元高比能量动力电池,能量密度超过300Wh/kg,令整个业界为之一振。这也为开发出比能量300Wh/kg、循环寿命1500次的锂离子电池单体奠定了基础。
据行业专家介绍,高镍三元材料主要是指镍含量较高的三元材料,目前常见的高镍材料类型有NCM622、NCM811和NCA。在高镍三元材料中,Ni主要的作用是提供容量,含量越高电池的能量密度越大;而Co贡献一部分容量的同时可以稳定结构;Mn/Al主要用来稳定结构,三者协同作用,共同发挥出三元材料高能量密度、较低成本等优势。
事与愿违的是,在高镍体系的NCM811和NCA材料成为国内动力电池企业积极布局热点的同时,也要承受钴价上涨带来的成本压力。而实际上,高镍三元材料不仅面临着高钴价的困境,也存在着高技术壁垒,中国要与日韩分庭抗礼还面临着诸多挑战。
最后是高镍三元材料在前驱体烧结和材料的生产环境方面的要求都较为苛刻,产品在储存和使用过程中容易吸潮成果冻状,不易调浆和极片涂布。因此,目前高镍三元材料生产主要采用密封辊道窑,国内生产的企业比较少,主要依赖进口。
终上所述,高镍三元材料电池要想实现规模化生产还有一段路要走,而且已经在大面积布局高镍三元材料电池的企业需要警惕会被其他电池路线“捷足先登”。根据动力电池网观察发现,遨优动力团队历经8年自主研发开发的富锂锰基240Wh/kg的软包电池,通过国家相关强检,成为全球首家掌握富锂锰基电池技术及应用的企业。
对此,遨优总经理陈光森表示,未来动力电池系统成本需要做到≤1000元/Kwh,当前的三元材料体系很难实现这一目标,唯有富锂锰基动力电池有机会达到这个指标,这是因为富锂锰基电池中Ni+Co的含量只要三元的三分之一,并且明年遨优的富锂锰基电池能量密度能够达到300Wh/kg。
而其中,要想试图克服“里程焦虑症”的办法只有提升动力电池的能量密度,这也是我国政府鼓励以及行业追求的方向,国家政策和动力电池企业都在围绕着此“大做文章”。
按照新能源汽车补贴新政要求,自6月12日起,进入第五批以后的《推荐目录》的新车型才能享受补贴。第5批、第6批《推荐目录》对汽车的电池能量密度、续驶里程等方面提出了更高的要求。
事实上,此前出台的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》中,已经明确我国动力电池的能量密度目标。到2020年,锂离子动力电池单体比能量大于300Wh/kg;系统比能量达到260Wh/kg;成本小于1元/Wh;使用环境从零下30℃到55℃;具备3C充电能力等。
从材料体系来看,单体比能量要达到300wh/kg,则磷酸铁锂、锰酸锂和钛酸锂等技术路线都无法实现,只有高镍三元或/NCA+硅碳负极有望实现,或者新型富锂锰基正极材料以及固态电池可以胜任。不过,从当前的技术发展水平来看,要实现量产单体比能量达到300Wh/kg仍是一个待解的难题。
一个月之前,天津力神宣布在高镍正极材料及动力电池单体开发方面获重大突破,研发出一种NCA三元高比能量动力电池,能量密度超过300Wh/kg,令整个业界为之一振。这也为开发出比能量300Wh/kg、循环寿命1500次的锂离子电池单体奠定了基础。
据行业专家介绍,高镍三元材料主要是指镍含量较高的三元材料,目前常见的高镍材料类型有NCM622、NCM811和NCA。在高镍三元材料中,Ni主要的作用是提供容量,含量越高电池的能量密度越大;而Co贡献一部分容量的同时可以稳定结构;Mn/Al主要用来稳定结构,三者协同作用,共同发挥出三元材料高能量密度、较低成本等优势。
事与愿违的是,在高镍体系的NCM811和NCA材料成为国内动力电池企业积极布局热点的同时,也要承受钴价上涨带来的成本压力。而实际上,高镍三元材料不仅面临着高钴价的困境,也存在着高技术壁垒,中国要与日韩分庭抗礼还面临着诸多挑战。
最后是高镍三元材料在前驱体烧结和材料的生产环境方面的要求都较为苛刻,产品在储存和使用过程中容易吸潮成果冻状,不易调浆和极片涂布。因此,目前高镍三元材料生产主要采用密封辊道窑,国内生产的企业比较少,主要依赖进口。
终上所述,高镍三元材料电池要想实现规模化生产还有一段路要走,而且已经在大面积布局高镍三元材料电池的企业需要警惕会被其他电池路线“捷足先登”。根据动力电池网观察发现,遨优动力团队历经8年自主研发开发的富锂锰基240Wh/kg的软包电池,通过国家相关强检,成为全球首家掌握富锂锰基电池技术及应用的企业。
对此,遨优总经理陈光森表示,未来动力电池系统成本需要做到≤1000元/Kwh,当前的三元材料体系很难实现这一目标,唯有富锂锰基动力电池有机会达到这个指标,这是因为富锂锰基电池中Ni+Co的含量只要三元的三分之一,并且明年遨优的富锂锰基电池能量密度能够达到300Wh/kg。