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电动汽车对化工新材料的影响

 金乌神 2017-12-21
金乌神  2017-12-21 

  北汽率先在北京市全面停止自主品牌传统燃油乘用车的销售,到2025年在中国境内全面停止生产和销售自主品牌传统燃油乘用车。  北汽在新能源汽车上的目标计划实际上也代表了全国新能源汽车发展的时间表,也就是意味着中国到2025年新能源汽车将成为汽车市场上的主流,2030年前燃油汽车基本退出国内市场了。

纯新能源汽车就是指电动汽车,目前电动汽车基本分为两类:锂电池汽车和氢燃料电池汽车。相比较而言,中国的锂电池汽车发展更快。

中国是汽车生产大国,如果电动汽车成为主流,续航能力必须满足500km以上,关键看锂电池技术能否提高。对化工人来说,将迎来了巨大的机遇,当然挑战也不小。高比能锂电池的研发是提高汽车续航能力的根本。

按锂电池组合程度来划分电芯、电池模组、电池PACK,而电芯主要由四个部分组成:正极、负极、隔膜和电解液。在电芯的构成中,正极材料是锂电芯的价值核心,占整个电芯成本比近一半,所以锂电池基本都是以正极材料成分命名;负极材料主要为碳素,资源丰富,成本较低。当前磷酸铁锂和三元材料是主流汽车电池材料,磷酸铁锂的能量密度较低但安全性较高,三元电池的能量密度较高而安全性较差,三元电池在纯电动领域、乘用车领域应用较广,而磷酸铁锂材料在插电式混合动力、公交大巴方面应用较多。由于今年国家对新能源汽车的补贴对电池的能量密度有要求,因此电池生产者开始更多的向三元电池的生产方向倾斜。

目前组成的电芯四个部分:正极、负极、隔膜和电解液都需要不同程度的提高改进。

正极方面,锂硫电池中硫活性较差,需要高活性复合正极。

负极方面,有枝晶隐患,需要更高安全复合锂。

隔膜方面,要制备出高强度、高孔隙率、超温自闭孔等综合性能好的锂电池隔膜,除了原料要过关外,加工工艺也要改进。

电解液方面,开发高安全性、低温性能、耐高温性能、高倍率、长循环寿命的电解液始终是电解液发展的方向。

另外石墨烯、碳纳米管用于电池的研究一刻也没有停止。据悉,碳纳米管能有效构建导电网络,提升锂离子电池倍率和稳定性,今后两年有望实现电池能量密度达到400Wh/kg,也就意味着汽车续航里程可以突破500KM了。

新能源汽车快速发展的时代,正是中国化工人施展抱负的机会。特别是把锂电池汽车作为今后大力鼓励发展的产业,化工行业更应该抓住机会,实现华丽转型升级。

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