發(fā)布時間: 2020年10月12日
“動力電池是新能源汽車的核心部件,也是新能源汽車動力轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐?!苯?,在2020世界新能源汽車大會的“先進(jìn)動力電池技術(shù)創(chuàng)新”主題峰會上,中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所研究員肖成偉說。
他強(qiáng)調(diào),新能源汽車要求動力電池具有高能量密度、高功率密度、高安全等特性,先進(jìn)動力電池技術(shù)的創(chuàng)新對新能源汽車的發(fā)展至關(guān)重要。
肖成偉表示,“未來,刀片電池技術(shù)、CTP(Cell To Pack)和大模組技術(shù)、無鈷電池技術(shù)、鋰離子電池干法工藝技術(shù)是當(dāng)前的幾個技術(shù)創(chuàng)新熱點?!痹谶@場精彩紛呈的主題峰會上,來自學(xué)界和業(yè)界的專家對這些技術(shù)創(chuàng)新點進(jìn)行了細(xì)致、深入的分享,為線上線下的觀眾奉上了一場動力電池新技術(shù)的思想盛宴。
動力電池新要求:高能量密度、高功率密度、高安全性
2019年,全球主要國家新能源汽車銷量超過210萬輛,中國銷量達(dá)到120.6萬輛,占中國新車銷售比例達(dá)4.68%。截至2019年底,全球新能源汽車?yán)塾嬩N量突破720萬輛,中國占比50%以上。
中國新能源汽車的市場目標(biāo)是:2020年銷量達(dá)到500萬車輛,2025年達(dá)到3000萬輛,2030年達(dá)到7500萬輛,2035年達(dá)到12000一14000萬輛。
新能源汽車蓬勃的市場發(fā)展也對動力電池提出了更高的要求,如何實現(xiàn)高能量密度、高功率密度和高安全性是學(xué)界和業(yè)界著力探索的方向。
“在國家的支持下,動力電池能量密度的指標(biāo)逐年提升。高比動力電池是國家支持研究的重點方向,技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展都很快,已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化電池的體系?!毙こ蓚フf。
談及動力電池技術(shù)的進(jìn)展與趨勢,他介紹,中國鋰離子動力電池技術(shù)路線的變化趨勢呈現(xiàn)混合動力和純電動汽車領(lǐng)域應(yīng)用并重,純電驅(qū)動汽車領(lǐng)域應(yīng)用為主,兼顧混合動力汽車領(lǐng)域。300Wh/kg高比能鋰離子電池成為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化熱點。
“未來,需要重視能量密度、功率密度、安全、循環(huán)耐久和成本之間的平衡,智能制造和數(shù)字化工廠設(shè)計,動力電池系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化水平,標(biāo)準(zhǔn)化(單體、模塊及系統(tǒng))及全生命周期的測試驗證(尤其是安全可靠性),新材料及新體系電池前瞻技術(shù)的研發(fā)(固態(tài)電池、鋰硫、鋰空氣電池盒鋰離子電池等)等五大方面的問題?!毙こ蓚フf。
先進(jìn)動力電池技術(shù):齊頭并進(jìn)、各有千秋
上海大學(xué)教授張久俊介紹,目前鋰離子電池的應(yīng)用廣泛,主要有車用鋰離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池三種類型?!熬弯囯x子電池在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用來說,目前我們強(qiáng)調(diào)續(xù)航里程要達(dá)到400公里,到2030年就要達(dá)到700公里。未來還需要進(jìn)一步的增加能量密度、功率密度和壽命,提高安全性?!睆埦每≌f。
中科院物理研究所研究員黃學(xué)杰就動力電池?zé)o鈷正極材料的技術(shù)研究做了分享,他介紹,第一代無鈷材料是錳酸鋰,第二代無鈷材料是碳酸鐵鋰,目前主要是鋰、鎳、鈷三元電池。隨著材料技術(shù)進(jìn)步,大家正在不斷努力降低鈷的含量,目前可以做到鈷占10%,今后可能降至5%,接著降至3%。
廈門大學(xué)特聘教授董全峰認(rèn)為,未來社會能源支持系統(tǒng)需要可再生能源和高效電化學(xué)儲能的結(jié)合。先進(jìn)動力電池的發(fā)展目標(biāo)是構(gòu)建高比能量和高比功率的新型電化學(xué)儲能系統(tǒng)。
“電化學(xué)儲能途徑一般有兩種,一類是典型的氧化還原反應(yīng)(傳統(tǒng)電池),再一類是界面上的電荷的存儲和釋放的過程(超級電容器)。我們團(tuán)隊提出了一個新的模型,經(jīng)過對材料的表面調(diào)控,能夠?qū)崿F(xiàn)既具有高的表面面積,表面上又具有和大量離子電化學(xué)吸附的能力,填補(bǔ)前兩類的空白?!倍逭f。
寧德時代新能源科技股份有限公司研發(fā)聯(lián)席總裁梁成都認(rèn)為,以CTP為代表的動力電池系統(tǒng)高效成組技術(shù)是未來創(chuàng)新趨勢。其優(yōu)點眾多,零件數(shù)量降低40%,能量密度增加10%-15%,同時,壽命延長10%,成本降低10%,產(chǎn)品系統(tǒng)也可靠安全。
比亞迪股份有限公司深圳開發(fā)中心副總監(jiān)魯志佩介紹了比亞迪在高集成刀片動力電池方面的技術(shù)創(chuàng)新。他提到,刀片電池可使零部件數(shù)量減少40%,VCTP增加50%,整個電池系統(tǒng)成本下降30%?!拔覀冊诘镀姵厣贤度肓舜罅康难邪l(fā),期望實現(xiàn)更高的集成效率、更高能量密度,讓刀片電池具有更大的競爭力。2025年預(yù)期可以達(dá)到73%的集成效率,體積能量密度達(dá)到300Wh/kg?!彼f。