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电池博客

在动力电池领域,锂离子电池已成主流

来源:宝鄂实业    2019-04-15 13:13    点击量:
目前,在动力电池领域,锂离子电池已成主流,且随着技术的发展,成本已大幅下降,尤其是电池高镍化的发展带来了金属钴用量的进一步下降,这让锂电池受钴价上涨波动影响变小。“采用‘811体系’之后,锂电池成本已降至190美元/kWh(约合人民币1295.88元/kWh),动力电池的成本越来越接近商业化。”方凯正说。

有业内人士向记者透露,现在有些中国企业已将电池成本控制在了1000元/kWh以下,而动力电池的成本只要达到600元/kWh,就可具备与传统汽车同等的竞争力。

固态电池成新竞争点

在锂离子电池大行其道的当下,锂离子电池遭遇天花板的观点也引起广泛讨论,为弥补锂离子电池技术不足,另一电池形态成为行业新一轮竞争热点,即固态电池。目前,固态电池以安全性高、容量大被行业看好,成为全球动力电池争夺的制高点之一。最近一段时间,各国在固态电池上动作频频,纷纷加大了研发力度。

6月15日,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)宣布,其将与丰田汽车、松下启动新一代高效电池“全固态电池”的开发,力争2022年前确立技术。目前日本几乎举全产业之力投入到固态电池研发之中,其中包括23家汽车、电池、材料企业,15家学术机构,包括京都大学、日本理化所等全部加入进来,总计投入100亿日元。事实上,这是日本的第二期固态电池研发项目,早在2017年5月,日本经济省就宣布出资16亿日元,联合丰田、松下、GS汤浅等国内顶级产业链力量,共同研发固态电池,希望2030年实现800公里续驶里程目标。

韩国也不甘落后,目前,三星SDI、LG化学等都投入到固态电池的研发之中。据外媒报道,三星Note7手机电池起火严重影响了品牌形象,这促使三星加大了固态电池的研发力度。据了解,三星的固态电池可能最初应用于手机上,下一步将开发车用动力固态电池。此外,LG化学也在研究固态电池,据称技术水平与三星不相上下。

而在德国,大众汽车集团对固态电池也极为重视。近日,大众汽车集团宣布向加州初创公司QuantumScape注资1亿美元,用于固态电池的开发和量产。据了解,QuantumScape目前已拥有超过200项固态电池技术专利,计划2025年研发出可以量产的固态电池;宝马汽车也宣布携手电池技术公司SolidPower共同研发全新固态电池;德国大陆集团前不久表示也在加大固态电池技术的投资。

对于固态电池的研发,我国也丝毫没有松懈。2017年四部委印发的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》提出,积极推动锂硫电池、金属空气电池、固态电池等新体系电池的研究和工程化开发,2020年单体电池比能量达到400Wh/kg以上、2025年达到500Wh/kg。

目前,国内固态电池技术的研究已经取得不小进步。据了解,中科院已有五个团队在不同程度上取得突破。中科院化学所郭玉国团队的聚醚-丙烯酸酯新型双功能聚合物电解质,可用于室温固态金属锂电池;中科院宁波材料所许晓雄团队研发的无机陶瓷固态电池正与赣峰锂业合作尝试产业化;中科院青岛生物能源所崔光磊团队研发的固态电池已用于蛟龙号深潜器,完成了马里亚纳海沟的测试;中科院上海硅酸盐研究所郭向欣团队研发出了2Ah级固态锂离子电池;中科院物理所李泓团队推出了10Ah软包电芯固态电池。

北京卫蓝新能源科技有限公司总经理助理向晋说:“目前还没有企业展示兼具高能量密度、高安全性的大容量全固态动力电池。就研发水平而言,日韩处于领先地位,我国仅有少数企业拥有核心技术,竞争日趋激烈。”

就具体技术而言,目前,法国Batscap-Bollore公司固态电池能量密度达到了220Wh/Kg,1500次循环后容量仍超过96%,电池容量为10~30Ah,已成功应用于Autolib四轮小型汽车,保有量达到4000辆;美国Sakti3公司固态电池产品达到了1000Wh/L,容量为10~50mAh;在日本,丰田的固态电池达到230Wh/Kg,容量为2.4~15Ah,进入小型平板车试用阶段,预计2022年上市;在我国,中科院宁波材料所的固态电池处于中试阶段。中科院青岛所的固态电池达到297Wh/Kg,容量为10Ah,还处于研发阶段。