钜大LARGE | 点击量:879次 | 2019年06月06日
各国在实现既定的动力电池高能量密度的目标的方法
圆柱形电池方面,目前中、日、韩等都有成熟的生产企业,比如SANYO、SONY、LG、万向A123等。市场上,特斯拉已经启动21700电池的规模化生产,并计划用于Model3上,如果在特斯拉其他车型上测试通过,将全部替换掉之前使用的18650电池,特斯拉的做法或将在全球范围内引领一股“21700风潮”。
软包电池方面,消费类电子产品对于电池的要求向着体积小、轻薄化的趋势发展,软包电池在智能手机、平板电脑、可穿戴设备等消费类电子产品中广泛使用。同时,软包电池也装备到北汽、长安、东风等国内新能源乘用车上。生产软包电池的企业有多氟多、中航锂电、北京国能、中信国安、微宏动力等。
方形电池方面,壳体多为铝合金、不锈钢等材料,内部采用卷绕式或叠片式工艺,对电芯的保护作用优于于铝塑膜电池(即软包电池),电芯安全性相对圆柱型电池也有了较大改善。目前,生产方形硬壳电池的主流企业有国轩高科、三星SDI、力神、宁德时代等。
随着电动汽车市场的进一步扩大和对续航里程要求的不断提升,整车企业对动力电池在安全、能量密度、制造成本、循环寿命和产品附加属性等方面都提出了更高的要求。在原材料领域尚未获得巨大突破的前提下,适当增大电池的体积以获得更多的电池容量便成为一种可探索的方向。
这就给软包与方形电池以更大的机会。
市场趋于整合、产品逐渐标准化已是趋势,这又在型号统一方面给予方形电池更大的支持。
统计数据显示,2016年国内圆柱、软包、方形锂电池产量分别为13.92GWh、22.99GWH、26.64GWh,占比分别为21.9%、36.2%、41.9%。
更具安全优势的方形电池领先了。
据悉,世界各国先后制订了高能量密度锂电池的研发目标,日本政府率先提出“2020年纯电动汽车用动力电池电芯能量密度达到250Wh/kg,2030年达到500Wh/kg”的目标。《中国制造2025》确定的技术目标是2020年锂电池能量密度到300Wh/kg,2025年能量密度达到400Wh/kg,2030年能量密度达到500Wh/kg。固态锂电池有望成为下一代锂电池发展的重要方向。
各国为实现既定的高能量密度的目标,均在积极地进行锂硫电池、锂空气电池、或锂金属电池等电池的先导性研究。从当前能量密度持续提升的态势及研发的进展来看,我国提出的2025年400Wh/kg的能量密度要求较高,正加速倒逼新型电池技术的研发及应用。目前,一些企业研发出的全固态锂电池能量密度可达300-400Wh/kg,其有望成为作为下一代高能量密度动力和储能电池技术的重要发展方向,全固态锂电池的研发和应用已成为学术界和产业界的共识。
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