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歐陽明高:中國300瓦時/公斤動力電池已經接近應用要求

2018-01-10   

中國電源產業網

導語:科技部新能源車重大專項動力電池專項研究取得了實質性突破。2020年要產業化的300瓦時/公斤動力電池已經接近應用要求。三個團隊中,寧德時代能量密度達到304瓦時/公斤,循環壽命也基本上在1000次左右,安全性也全部通過;另外力神和國軒的團隊,循環壽命和能量密度也差不多。

科技部新能源車重大專項動力電池專項研究取得了實質性突破。2020年要產業化的300瓦時/公斤動力電池已經接近應用要求。三個團隊中,寧德時代能量密度達到304瓦時/公斤,循環壽命也基本上在1000次左右,安全性也全部通過;另外力神和國軒的團隊,循環壽命和能量密度也差不多。

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近日,中國電動汽車百人會就中國電動汽車百人會論壇(2018)與部分媒體座談中,百人會執行副理事長,同時兼任國家863 計劃“節能與新能源汽車”重大項目總體專家組組長歐陽明高,在座談中提及了上述進展。并介紹,三個團隊采用的技術路線大同小異,都是正極高鎳三元,負極是硅碳負極。基本上是軟包電池,不是方形電池。

歐陽明高解釋說,300瓦時/公斤的單體大概能做出200-210瓦時/公斤的電池系統。而2017年底、2018年年初行業的水平是:能量密度單體大概230瓦時/公斤左右,系統大約150瓦時/公斤左右。“就是說我們2018、2019年還需要再提高50~70瓦時/公斤。這個我認為是可以做到的。至于(電芯)350瓦時/公斤、(系統)260瓦時/公斤是我們力爭的目標。”

歐陽明高還介紹了另外兩大動力電池研究的現狀和目標。

一是2025年產業化。希望沖擊單體電池400瓦時/公斤的動力電池。他說,300瓦時/公斤動力電池,所需的是負極從碳變成硅碳。400瓦時/公斤動力電池,要變的是正極。“目前可選的正極有好幾種,現在我們新能源汽車重點專項取得突破性進展的是高容量富鋰錳基正極材料,有兩個單位承擔了前沿基礎項目:一個是(中科院)物理所,改善了富鋰錳基正極循環的電壓衰減,達到的指標是100周之后電壓衰減降到了2%以內,應該說這是一個重大的進展。另外一個是北京大學的團隊,首次研制出了比容量400毫安時/克的富鋰錳基正極,對于400瓦時/公斤應該是沒有問題的,甚至可能更高。”

二是固態電池。“固態電池國內有多家研究機構和產業單位在做,包括中科院青島能源所、(中科院)寧波材料所,(中科院)物理所等,也包括寧德時代新能源、中航鋰電等。最近寧波材料所跟贛鋒鋰業合作,正在推進產業化,計劃2019年量產。”

縱覽2017年中國動力電池研究現狀,歐陽明高給出了以下概括:

第一,鋰離子動力電池有望于2020年前實現300瓦時/公斤目標,目前國內外技術研發基本處于同一水平,但安全性研究尚待加強。

第二,作為實現遠期目標的兩類新體系,鋰硫、鋰空氣電池方面,目前國內外進展相對緩慢,2017年沒有看到突破性的進展。

第三,固態電池的研發產業化持續升溫,但受到固/固界面穩定性和金屬鋰負極可充性兩大問題的制約,真正的全固態鋰金屬負極電池還沒有成熟,但是以無機硫化物作為固態電解質的鋰離子電池出現突破。

第四,中國在高容量富鋰正極材料方面2017年取得了一些突破,基于高容量富鋰正極和高容量硅碳負極的革新型鋰離子電池比鋰硫和鋰空電池更具可行性。

由此,“節能與新能源汽車”重大項目總體專家組對動力電池技術的發展趨勢判斷做了更新:

2020年,動力電池做到比能量300瓦時/公斤、比功率1000瓦時/公斤,循環1000次以上,成本0.8元/瓦時以內,“這個是確定的”。對應的材料是高鎳三元。“鎳、鈷、錳比例由3:3:3轉向6:2:2,就是高鎳,鎳變成6,再轉變到8:1:1,鎳變成8,鈷進一步降到1,甚至鈷進一步降到0.5。負極要從碳負極向硅碳負極轉型。這是我們當前的技術變革。”

到2025年,正極材料方面進一步提升性能,比如說富鋰錳基材料。“我們2020~2025年,動力電池能量密度從300瓦時/公斤做到400瓦時/公斤,每瓦時成本從8毛錢以內到6毛錢以內。這個時候我們一般的性價比的純電動轎車合理的里程300—400公里。”

到2030年,“希望在電解質方面取得突破,也就是2025~2030年最大的突破可能在電解質,就是固態電池會規模產業化,電池單體比能量有望沖擊500瓦時/公斤”。2030年,常規的性價比車型應該可以達到500公里以上。

編輯:《電源工業》雜志

來源:電動汽車觀察家

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