鋰離子動力鋰電池的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展方向-瑞達(dá)國際集團(tuán)

　　鋰離子動力鋰電池的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展方向

　　目前新能源汽車的動力鋰電池有多個品種，在一月十六日舉辦的第二屆我國新能源汽車動力鋰電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展高峰論壇上，我國科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰則重點(diǎn)介紹了磷酸鐵鋰離子電池的技術(shù)發(fā)展情況。

　　在政策和產(chǎn)業(yè)的雙輪驅(qū)動下，必將會讓我國的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)生質(zhì)的變化，而且必將影響全球。他表示，從國家產(chǎn)業(yè)政策中的路線圖來看，動力鋰電池是重中之重。通過大力度的補(bǔ)貼、高強(qiáng)度的研發(fā)投入，建立良好的運(yùn)營環(huán)境，以達(dá)到2020年補(bǔ)貼退出后，產(chǎn)業(yè)還能快速發(fā)展。

　　我國科學(xué)院物理研究所研究員主任黃學(xué)杰發(fā)表《鋰離子動力鋰電池的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展方向》

　　黃學(xué)杰介紹說，從國家的目標(biāo)規(guī)劃來看，重要方向就是電池的能量密度不斷提升，價格要不斷的下降，尤其是要在計劃時間內(nèi)實現(xiàn)價格的大幅下降。

　　他介紹說，2015年，業(yè)內(nèi)當(dāng)時擔(dān)心新能源汽車產(chǎn)銷達(dá)不到50萬臺，基本上算達(dá)到了。去年，國內(nèi)新能源汽車銷量也超過70萬臺。他預(yù)計，2020年，新能源汽車銷量能超過200萬臺。

　　動力鋰電池方面，比能量目標(biāo)是電池包要大于200Wh/kg，循環(huán)壽命大于2000次，價格低于1元/Wh。關(guān)于這樣的目標(biāo)要求，業(yè)界出現(xiàn)不少聲音，有的認(rèn)為這樣是不是磷酸鐵鋰的市場會被擠壓。黃學(xué)杰表示，這些只是一些代表性參數(shù)，乘用車和商用車有不同的指標(biāo)體系。他表示，其中有的是針對乘用車，比如電池包能量密度大于250Wh/kg，而循環(huán)壽命大于2000次又是針對商用車的，只有價格低于1元/Wh是針對所有的電池。關(guān)于電池成本，他表示可能明年下半年就可以達(dá)到1元/Wh。

　　為了提高比能量要從材料上下工夫，正負(fù)極是提升比能量的關(guān)鍵，以特斯拉為例，為了更高的能量密度，更長的續(xù)航里程，采取了NCA體系。不過也存在問題，單體電池不能過大，過大就容易存在安全性問題。所以只能做成小圓柱，通過七八千個電池成組，并對每個電池進(jìn)行電管理，加上冷卻液，來解決安全性問題。

　　黃學(xué)杰在會上介紹，受資源限制，無論是材料公司還是電池公司，要做好三元電池，要將鈷的量減少減少再減少。從這點(diǎn)來看，當(dāng)前就有兩個方向，一是三元上盡可能地減少鉆，直至最終變成幾乎不含鈷的二元材料，另外就是做好鐵鋰離子電池。

　　會上，黃學(xué)杰重點(diǎn)介紹了磷酸鐵鋰，他表示，磷酸鐵鋰離子電池材料的特點(diǎn)就是安全、低成本、長壽命，電池結(jié)構(gòu)上目前有圓柱形、方形和軟包三種形式，小的18650，現(xiàn)在在發(fā)展21700圓柱電池重要是針對高鎳三元材料沒計的，方形和軟包有卷繞式與疊片式。他建議，假如公司想要快速生產(chǎn)，可以選擇小圓柱;假如想要成本低可選擇卷繞式方形;若是想要比能量高、壽命長就應(yīng)該選擇疊片式。只有疊片式才能讓電池有很好的穩(wěn)定性，并且比能量和能量密度都可以提升。他提到，卷繞后壓扁片的方式也不推薦，是因為假如把疊片做的厚一些，壓的密實一點(diǎn)極片易脆，就無法卷繞壓扁成方形了。

　　他舉例說，當(dāng)年湯淺波音787做的飛機(jī)電池就是采用高密度極片、還要卷繞之后壓扁裝入方形金屬殼體，結(jié)果裝到飛機(jī)上一個個起火。所以當(dāng)電池的極片密度提升即脆性七新增了以后，假如還采取卷繞壓扁式電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計，短路是必然的，只不過是時間的問題。

　　不過國內(nèi)一些公司做磷酸鐵鋰卻不一定存在這一困擾，一是電池材料納米化，柔韌性好一些，再就把極片密度做低一些。不過他也提到，這樣做的電池在壽命上還是沒法和疊片式的比，在比能量方面也偏低。他表示，最新流出的國補(bǔ)方法要鼓勵更高比能量電池，這會大大刺激公司選用疊片式。

　　從2006年開始生產(chǎn)磷酸鐵鋰，通過研究電池技術(shù)，逐步提升電池能量密度，提升循環(huán)壽命、提高安全性，經(jīng)過大量的權(quán)威測試后，再向市場導(dǎo)入，應(yīng)用于乘用車、公交車、物流車等車型上。數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)過近七年的運(yùn)行，循環(huán)2O00多次這些車輛的電池容量還能保持在80%以上。從這點(diǎn)來看，并非月亮就是國外的圓，國內(nèi)動力鋰電池產(chǎn)品同樣能很好地服務(wù)新能源汽車行業(yè)。

　　而除了電池材料、電池結(jié)構(gòu)要進(jìn)行改進(jìn)，還要提升制造技術(shù)。他表示我們不能總依賴買國外自動生產(chǎn)線過日子，要建造基于國產(chǎn)設(shè)備的自動化產(chǎn)線，中科院在這方面已成功地走出來了。

　　另外，合金負(fù)極材料正在發(fā)展，該材料的應(yīng)用，電池的比容量又上來如，以后的鐵鋰離子電池將用上合金負(fù)極。他表示，不久鐵鋰離子電池的比能量能超過200Wh/kg，電池包可到170Wh/kg。所以就三元來講，鈷價在漲，做成電池安全和壽命均不如鐵鋰，假如用三元材料的電池包比能量做不到200Wh/kg，與磷酸鐵鋰相比，還能有什么優(yōu)勢呢?

　　無論是鐵鋰還是三元，電池公司做產(chǎn)品應(yīng)有三個目標(biāo)。一是適應(yīng)國家新能源產(chǎn)行業(yè)需求和產(chǎn)業(yè)政策;第二是技術(shù)指標(biāo)要先進(jìn);第三，要有高性價比，具有國際市場的競爭力。

　　一月十六日，2018首屆我國(成都)新能源汽車高峰論壇在成都盛大開幕，參會嘉賓近千人，場面十分壯觀。本屆高峰論壇歷時2天半，由2018首屆我國(成都)新能源汽車高峰論壇、第四屆我國新能源汽車總工技術(shù)峰會、第二屆我國新能源汽車動力鋰電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展高峰論壇、第四屆我國新能源汽車運(yùn)營商與車企對接采購交流會、首屆我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)金融峰會五大主題論壇構(gòu)成，下設(shè)7大分論壇，近70場主題演講，4場互動沙龍。會議同期還將舉辦第二屆我國新能源汽車行業(yè)年度獎項評選頒獎盛典、我國新能源汽車零部件和暢銷車型展覽會、電動汽車資源網(wǎng)(新能源物流車)運(yùn)營總裁班成立暨第一期學(xué)習(xí)分享會。