钜大LARGE | 点击量:1340次 | 2018年11月02日
锂电池能量密度将翻倍
“2020年动力电池模块的能量密度达到300瓦时/千克”被政府和业界作为下一段发展目标提出。现在距离2020年还有7年时间,可产业化的下一代动力电池却还没有浮出水面。学者们看好锂硫电池、锂氧电池等新材料电池,而从业者则对下一代动力电池产业化前景更为悲观,认为达到300瓦时/千克的材料,现在还没看到。
随着电动汽车市场普及速度的不断加快,更长的续航里程需求对动力电池的能量密度提出了挑战,而解决动力电池能量密度的关键则在于电池材料技术的突破。
“2020年动力电池模块的能量密度达到300瓦时/千克”被政府和业界作为下一段发展目标提出。现在距离2020年还有7年时间,可产业化的下一代动力电池却还没有浮出水面。学者们看好锂硫电池、锂氧电池等新材料电池,而从业者则对下一代动力电池产业化前景更为悲观,认为达到300瓦时/千克的材料,现在还没看到。
400~500公里的续驶里程对于传统燃油汽车来说是十分容易达到的数值,而对于电动汽车来说却遥不可及。目前,主流电动汽车续驶里程多在200公里以下,少数如比亚迪(002594,股吧)E6、特斯拉ModelS等则通过增加电池组数量,牺牲车重、成本经济性的方式增加续驶里程,其模式难以推广。
即使不要求电动汽车的续驶里程与传统燃油汽车看齐,仅仅是从更高效率的角度看,提升电池比能量、降低电池重量也是必须的。而现阶段单体电池比能量仅110~120Wh/kg,组合成电池包后,电池系统能量密度还不到90Wh/kg。
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%
根据国务院颁布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中提及的目标,至2015年动力电池模块的能量密度达到150Wh/kg(折算成单体电池,其能量密度大约需要达到170~190Wh/kg),至2020年动力电池模块的能量密度达到300Wh/kg(对应的单体电池能量密度至少达到330Wh/kg以上)。
锂硫和锂空气(锂氧)电池成为当下国际锂电池材料研究领域正在积极攻关的重点。
Oxis能源公司日前表示其开发的锂-硫电池能量密度超过了300瓦时/千克,并期望在2018年研发出存储能力是目前两倍的锂-硫电池。不仅如此,Oxis预计2016年下旬会发布一款能量密度超过400Wh/kg的锂电池产品,同时期望在2018年底将该数值提升至500Wh/kg以上。
中国工程院院士、中国科学院物理研究所研究员陈立泉认为,锂氧电池的现状是在实验室阶段,但是国外很多公司还在研究,国内公司还没有开展相关的研究。虽然常规的电池材料研发上中国并不落后于国际水平,不过在更尖端动力电池体系的研发上,国内与国际水平还有很大差距。
陈立泉称,短时间内要想从电池材料上出现较大的突破还不现实,中国锂电行业有必要从中长期确定适合的电池路线以避免走弯路。
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