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电池专题

锂电池具有成为动力电池主流技术的潜质和前景,那为什么锂电池会有瓶颈期呢、

来源:宝鄂实业    2019-04-23 09:22    点击量:

自2008年锂离子动力电池应用于电动汽车已经10年,实际装车产品的能量密度提高了2.5倍,实现了蓄电池领域百年来革命性的突破。2020年我们的目标是300瓦时/公斤,这是全球的共同目标,而中国也已经完全做好了准备。

 

从车用角度看,最重要的是体积能量密度而不是重量能量密度,锂离子电池在这个方面是最具优势的,现在的锂硫电池、锂空气电池,虽然理论重量能量密度比较高的,但体积能量密度目前还很难超越锂离子电池。

 

在这个方面,我们认为锂电池具有成为动力电池主流技术的潜质和前景,但瓶颈是高比能量动力电池的安全性。2018年出现了一些安全事故,这些事故车辆使用的电池基本上是在2016年左右生产的,大概是NCM523体系。随着高镍的应用,电池的热稳定性将会变差,未来安全性风险会更大,所以必须采取手段来预防安全性问题。

 

首先,当前锂离子电池从单体层面完全杜绝热失控是不太现实的,我们可以从电池系统的热机电设计与控制设计来防止诱发和蔓延,即便单体出现热失控也不会发生事故。

 

其次,从改善电池本身安全性出发,要发展新型的固态电解质电池。最近我们与日本专家讨论,日本为应对中国和韩国电池产业的崛起,举全国之力研发下一代固态电池,每年政府经费达到50-100亿日元。

 

美国和欧洲原有的电池产业是比较薄弱的,他们也在全力开发新一代固态电池,以实现超越。中国电池产业虽然暂时取得优势,但国际竞争压力巨大,需要全力追赶固态电池前沿技术。

 

当前国内也有一些固态电池,但还不是全固态电池,全固态电池大规模商业化估计在2025-2030年(后以后)才会真正实现,需要我们持续的努力。

 

根据国内外的形势,“十三五”新能源汽车总体专家组提出了路线图的展望。总体看,电池正极发展方向是减钴到无钴,负极将是加硅,硅的含量将逐步提升,甚至是全硅。电解质要减少有机溶剂,逐步提高锂盐的浓度,但是未来可能要开发全固态电解质,但是全固态电解质目前还有很多技术瓶颈需要克服,需要逐步开展。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高表示,与锂离子电池和纯电动汽车相比,氢燃料电池产业链长、前景好。“锂离子电池的产业链太短,而氢产业链将从制氢、储氢、运氢到加氢,再加上燃料电池产业,构成了很长的产业链,也是新能源的黄金产业链。”

 

不过,这从另一个角度显示出氢燃料电池汽车的技术壁垒,这条全新的产业链所需要的材料,有很多国内生产厂商目前仍不具备生产能力。

 

上述车企燃料电池技术负责人向中国证券报记者指出,目前氢燃料电池的国产化突破,工程工艺方面较多。“这两年从海外回来一批人员,带回技术成立了公司。这些技术多是部件级别,因此,现在国内做部件的多了起来。而电堆中的核心材料,包括催化剂、质子膜、碳纤维、高压氢的管道等仍然需要依靠进口。国产材料方面,目前大多停留在研究机构。产业链的根本突破,长期来看就是拼材料。”