钜大LARGE | 点击量：175次 | 2023年10月18日
破解能量密度和安全性能提升两难命题 上下游产业链公司如何革故鼎新？
动力锂电池的能量密度大幅提升和安全性能突破是个两难话题。
在电动汽车领域，如何通过持续提升动力锂电池的能量密度来提高单次充电续航里程，已经成为产业界和学术界所共同面对的问题和挑战之一。
业内人士指出，动力锂电池正在往高比能量方向发展，但不能牺牲电池的安全性和循环寿命。要达到上述要求，必然要求公司通过材料和制造工艺的不断升级来实现，而这要整个锂电产业链各细分公司的配合。
日前，在2016我国汽车工程学会年会上，《节能和新能源汽车技术路线图》正式对外公布。根据技术路线，2020年的纯电动汽车动力锂电池的能量密度目标为350wh/kg，2025年目标为400wh/kg，2030年目标为500wh/kg。
有关此次技术路线图提出的目标，高工产研锂电研究所(GGII)指出，2020年能量密度可以通过对现有材料体系的潜力挖掘实现(即高镍三元+硅碳负极)，2020年后要通过材料和电池体系的升级来完成(锂硫电池+锂空气电池)。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
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%
目前，包括三星、松下、LG、比亚迪、CATL、国轩高科、比克等国内外动力锂电池公司都明确的设立了中长期的能量密度目标，并提出了较为清晰的实现路径。
例如，三星SDI计划在2023年将动力锂电池能量密度提升至350wh/kg;比亚迪磷酸铁锂电池希望在2020年达到300wh/kg;CATL计划在"十三五"期间实现高镍三元/硅碳电池350wh/kg;国轩高科计划在2020年实现电池能量密度350wh/kg的目标等。
相比于各大电池公司明确提出动力锂电池能量密度提升的目标，如何进一步提升动力锂电池安全性，突破技术瓶颈则显得更为困难和复杂。
动力锂电池作为新能源汽车的心脏，其有关整车的安全用途不言而喻，要实现动力系统安全，则涉及到材料、电芯、成组结构、电池管理系统、动力总成匹配、整车环境、运营管理、充维管理等多个层面和维度。
"从安全概念讲，动力锂电池的安全，是高压和化学安全的耦合，这导致高压的可靠性和化学安全结合以后形成比较大的安全隐患，中间包括了化学安全、高压安全、机械安全、功能安全和应用安全等多个层面。"CATL总裁黄世霖认为，动力锂电池要达到全生命周期安全。
业内人士认为，目前国内包括CATL、比亚迪、国轩高科、天津力神等一线电池公司在电池单体的能量密度和安全性方面都已达到日韩水平，但电池系统的安全性还有待进一步验证和提升。尤其在产品均匀一致性、系统集成技术、生产自动化程度方面还需加紧追赶。
围绕提升动力锂电池安全，目前包括材料、电芯、pack、BMS和整车等产业链各个环节的公司都在不断进行技术攻关。
例如，在正极材料方面，国内正极材料公司正在积极储备和开发高镍三元、高电压等材料;除了改性人造石墨之外，已有不少负极材料公司开始布局硅碳负极的开发和商业化等。主流电池公司积极在高镍三元材料电池和固态电池方面积极布局，电池公司和PACK公司在产线自动化方面达成共识等。
