动力电池可主要分为磷酸铁锂、三元锂和锰酸锂电池三类
对担负着国家弯道超车使命的新能源产业而言,动力电池的重要性不言而喻。不少业内人士坦承,动力电池是新能源汽车的心脏,新能源汽车能走多远,主要取决于动力电池。
值得注意的是,根据《中国制造2025》动力电池发展规划:到2020年,国产电池能量密度将达到300瓦时/公斤。专家认为,我国在积极推动高比能量电池的发展,但电池的安全和比能量的关系问题依然值得研究。
技术虽有难题本土企业也能生产
业内专家表示,不仅是特斯拉的电池系统控制能力,整车设计也并非大多数中国车企短期内能模仿和超越的。那么,中国本土企业能造出如特斯拉般续航强劲的三元锂电池吗?
在电池的四大主材——正极材料、负极材料、电解液和隔膜中,正极材料不但占到成本的40%,且直接决定电芯的能量密度。根据正极材料技术路线,动力电池可主要分为磷酸铁锂、三元锂(NCA/NCM)和锰酸锂电池三类。
根据正极材料的构成,三元锂电池分为NCA和NCM两类。NCM是指正极材料由镍钴锰三种材料按一定比例组合而成,而NCA的正极材料是由镍钴铝构成。特斯拉此次宣称的强劲续航电池属于三元锂NCA电池。
中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会研究部主任周波表示,NCA的生产工艺条件更为苛刻,制作工艺存在门槛。更重要的是,NCA材料的技术壁垒也很高,目前产能主要集中在日韩,我国量产较少。
“NCA电池在国内也可以做,去年国内某重点材料企业给日本松下供货1000多吨。”张雨说。
但据记者了解,国内NCA材料及其电池的产业化开发起步较晚,目前有多家企业开始中试和小批量试产,还有一些技术问题需要解决,并没有形成批量生产及销售。同时,生产材料受限,国外NCA材料市场主要为住友金属、日本化学产业株式会社等垄断。
张雨分析说,NCA电池在中国未能大量生产的深层次原因还在于,由于热稳定性较差导致电池的安全性下降,电池生产企业和终端产品用户对NCA电池的安全性心存顾虑,这需要从电芯设计、电源系统设计、电源使用等环节进行系统可靠的安全设计。而从加工角度来说,NCA电池需要纯氧环境、加工成本较高,在电池生产全过程均要控制湿度在10%以下,这些对国内企业都存在很大挑战。