动力锂电池的主流

中国汽车工业协会日前发布数据显示,2018年上半年,我国新能源汽车销量为41.2万辆,同期我国汽车总销量为1406.6万辆,占比2.93%.而《汽车产业中长期发展规划》(以下简称《规划》)提出,到2025年,新能源汽车占汽车产销要达到20%以上.而当前,由于新能源汽车整体存在续航里程短、充电慢、使用寿命不长等因素,严重制约着新能源汽车销量的增长.同时,随着新能源汽车补贴退坡,相较于燃油车,新能源汽车成本劣势也将显现.另一方面,《规划》还要求,到2020年,动力电池单体比能量达到300Wh/kg以上,系统比能量力争达到260Wh/kg、成本降至1元/Wh以下;到2025年,动力电池系统比能量达到350Wh/kg.而据电池中国网了解,今年国内主流企业动力电池产品单体比能量大多在200-250Wh/kg之间,系统比能量大多在140-150Wh/kg之间,系统成本在1.3元/Wh左右,距上述目标仍有一段路要走,并且在现有电池材料体系下,这段路一点也不好走.

现阶段技术比较成熟的磷酸铁锂电池,因其导电性不足、比容量较低的局限,使其无法达到2020年动力电池能量密度300Wh/kg的目标;而目前被普遍看好的的三元锂电池,其物理极限也将在350Wh/kg附近,继续突破很难,且伴随的安全性、使用寿命风险也将随之增大.锂电池的发展正处于一个瓶颈期,现有锂电材料体系能量密度在几年内将接近其物理极限.为提升新能源汽车与传统燃油车的竞争优势,推动新能源汽车的大规模应用,我们需要新的材料或者技术去实现电池的整体突破.

近年来,在科研院所和企业机构的努力下,一些新兴电池技术在实验室陆续得到验证,为了争取在下一代电池技术路线上的主动权和竞争优势,一些新兴技术稍有苗头就有国家或企业下大力气攻关.如固态电池刚刚露出端倪,日本就已经举全国之力布局固态电池技术研究,日本国立研究机构——新能源产业技术综合开发机构日前宣布启动第二阶段固态锂离子电池研发项目,并为此斥资100亿日元(约合9000万美元),成员包括23家整车及电池、材料厂商,另外还有15家大学及公共研究机构;韩国贸易、工业和能源部近日宣布,韩国政府和国内相关企业决定,未来5年将投资2.6万亿韩元(约合23.3亿美元),加快该国氢燃料电池汽车生态系统的发展,力争在全球氢燃料电池汽车产业发展中抢得先机;中国中南大学日前宣布在锂硫电池技术研发上取得突破,而其高比能锂硫电池与锂离子电池新型正极材料产业化技术转让费用就高达2.9亿元人民币.

企业激烈角逐动力电池新技术,是为了能在下一代技术和市场竞争中取得有利地位,而新技术的研发和应用对新能源汽车的普及也将提供强力支撑.

对三元锂电池技术路线的主动拥抱,成就了宁德时代等一批优秀电池企业.而有些企业在前沿技术上的犹豫也酿成了难以逆转的局面,曾经的老大哥比亚迪就因为当初对磷酸铁锂过于钟情而丢失冠军宝座,不得不让贤.恍然大悟的比亚迪日前宣布,从今年开始,比亚迪所有乘用车部分都将使用三元电池.同时,电池中国网还获悉,比亚迪在青海扩建的拥有10Gwh三元电池产能的电池工厂,已经于今年6月份投产下线,项目计划2019年全部达产.比亚迪的奋力直追能否帮助它重新夺回宝座尚不得知,但我们可以看出,对待新技术新路线的态度,足能改写企业在市场中的格局,提早布局下一代技术的研发,不做跟随者,不仅能使企业基业长青,更能持续获得可观的利润.

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在新能源汽车产业快速发展的大潮下,新技术不断涌现,几乎每月都能看到一些性能指标在实验室高的超乎想象的技术出现.然而,什么路线是对的,是好的?业内专家莫衷一是,众说纷纭.不过,任何技术路线,脱离实际应用谈指标都是耍流氓,技术路线大规模应用的可行性是首先要考虑的.电池中国网认为,能量密度高、安全性能好、使用寿命长、环境适应性强、成本低等无疑将成为动力电池好技术路线的共性特征,也将是在新能源汽车上得以应用的主流电池产品发展趋势.

近年来,除了在目前现有锂电池材料体系上不断改进和完善外,在动力电池技术创新中,国内外科研机构和企业纷纷进行了不同的尝试,并且在先进锂离子电池、固态电池、富锂锰基电池、锂硫电池、金属空气电池、氢燃料电池等新电池技术路线上取得了一定的进展,这些新兴动力电池技术路线都在某些方面显示了它们的独特优势,而一些新技术仍在不断涌现.那么哪个技术路线可行性更高,技术成熟度来得更快,这些都已是企业、政府和业内人士急切渴望解答的.