钜大LARGE | 点击量:682次 | 2021年11月17日
动力锂电池技术升级标准要先行
作为电动汽车核心部件的动力锂离子电池目前正处于技术升级阶段,重要表现为向更高的比能量方向发展,而新的技术变革必然面对一系列问题。在九月二十二日我国电动汽车百人会第5次电动汽车热点问题研讨会上,来自百人会、行业组织、科研机构、汽车厂家、电池行业的多位专家,以动力锂离子电池技术升级与产业链研究为话题展开讨论,为动力锂离子电池未来的技术升级、产业发展以及电池上下游相关行业的发展提出意见和建议。与会人士一致认为,动力锂离子电池技术升级标准和安全性是首要关注。
据我国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高介绍,目前,动力锂离子电池正处于变革之中,技术升级的过程中,从全球趋势看,国际上都在向高比能量方向发展。如2018年可能大体上都在250Wh/kg,体积比能量大概在500Wh/L左右,2020年基本上在300Wh/kg,体积比能量在600Wh/L以上,到2025年大概在350Wh/kg或者是体积比能量在700Wh/L。在这个技术升级的过程中,我国还存在很多问题,如比能量提高、成本下降,但是带来寿命尤其是安全性相关的问题,所以这一轮技术的变革会引起很多相关的问题,其实尤其关注的是标准、安全性问题。
我国电子科技集团公司第十八研究所主任肖成伟表示,目前各个国家对动力锂离子电池都做了比较全面的国家的规划,包括日本、韩国、美国、德国等国家,设置的内容还是从电池的产业链角度着手,如从电池的标准体系建立、关键的原材料、单体电池的研究、电池的产业化、系统集成应用以及梯级利用和资源回收等。
从电池到装备、到生产装备、到梯级利用,我国已形成了最为完整的产业链体系,整个产业投资是超过了1000亿元,产量是超过了400亿元。2015年已超过了100家电池的公司来参与动力锂离子电池产业化工作。但目前产业发展仍存在一些问题,深圳吉阳智云科技有限公司董事长阳如坤指出,如电池标准缺乏,尤其是尺寸规格标准不足;各生产厂家工艺不同,没有统一的制造规范;动力锂离子电池制造安全性面对严峻挑战;规模小,低端产量过剩,高端产量不足;对动力锂离子电池结构、制造工艺研究不足;制造合格率低80~90%,安全差,成本高。同时,动力锂离子电池制造装备也存在着制造工艺研究不足,装备定位不清晰;装备基础差、稳定性差、运转率低;电池制造及装备标准缺乏、装备缺少依据等问题。
记者了解到,在标准化建设上,目前我国动力锂离子电池标准化已初步建立。据我国汽车技术研究中心首席专家、新能源室主任王芳介绍,2009年,电动汽车标准委员会与碱性电池标委会联合成立了动力锂离子电池工作组,负责电池标准制定的相关工作。制定的电池标准中涵盖电池性能、寿命、安全性、互换性、回收利用及附件6个方面的内容。2015年五月已经出台了一套电池标准和测试评价,其测试的对象重要涵盖单体、模块和系统,指标重要是集中于电池的一致性、电性能、寿命、安全几个方面。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
据王芳介绍,有关电性能的测试,近1~3个月以来,电池无论是国内还是国外,重要是国内的产品,送样测试的能量密度200Wh/kg左右的样品会比较多。目前,我国动力锂离子电池的标准化已经初步的建立,后期的测试以及标准化的工作要根据动力锂离子电池的研发、推广和应用不断的细化、补充和完善,也会根据新的问题出现不断改进。
公司标准也在不断完善。据了解,目前比亚迪已经做到电池模组标准化,在整车的使用上可以进行扩展。另外,比亚迪从2012年开始关注电池回收。比亚迪股份有限公司电池技术部经理江文峰表示,由于电池回收利润较高,目前没有统一的回收标准,行业急需一个公正合理的电池判定标准。阳如坤建议,在制定电池标准时,规格按照尺寸作为主参数,而不是把容量作为主参数,这样真正才能体现电池的规格。而电池的安全性重要有三个方面,设计、制造、使用。同时他还建议制定动力锂离子电池制造的路线图,立项研究电池的工艺、制造方法和制造装备;从装备的发展来统一规划,专门来立项;要建立动力锂离子电池制造标准和制造装备的标准。
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