2018年1月7号,电动汽车百人会主办了一场论坛,去年新增选的中科院院士欧阳明高,发表了关于电动汽车特别是动力电池的主旨演讲。演讲中全面盘点了动力电池的技术进展与发展趋势,干货满满。 虽说目前动力电池是百家齐鸣,但由于电动汽车百人会的特殊背景,里面专家的发言,或多或少影响着最高层的决策。笔者这里特提炼出精华,以飨读者。 背景 先简单介绍下欧阳院士以及电动汽车百人会背景。欧阳院士之前在丹麦留学,后在清华任教,从事汽车能源动力系统和发动机控制工程的研究,任国家“节能与新能源汽车”项目组长,全国政协常委。 电动汽车百人会是2014年由政府部门、研究机构、产业界等官员、学者、企业家组成的机构。登陆一下它们的官网,查询里面的组织架构,能够了解其强大的背景(顾问委员会国家部长级别,学会委员会两院院士,理事会成员OEM以及知名的零部件供应商)。 技术进展与发展趋势 笔者之所以强调他们的背景,使为了说明其发言的分量。我们回到主题,划重点如下: 2020年产业化 1. 比能量300Wh/kg的单体电池,系统比能量200-210Wh/kg,目前的水平为230Wh/kg; 2. 采用软包电池; 3. 三家龙头企业,天津力神,合肥国轩,宁德时代,技术路线基本相同,即正极采用高镍三元,负极碳变为硅碳; 4. 宁德时代的动力电池能做到循环寿命1000次,比能量304Wh/kg,并通过安全性测试; 5. 国内外研究处于同一水平,软包电池安全性有待加强; 2025年 产业化目标电池比能量为400Wh/kg,正极采用高容量富锂锰基; 国内目前有物理所产品,经过改善,100周后电池电压衰减小于2%。还有北大目前研究出的比容量为400mAh/g的电池。 全球动力电池热点-固态电池 国内主要领先的研究机构有:中科院青岛能源所,宁波材料所,物理所,宁德时代,中航锂电。 固态电池发展方向,见下图,分为固态锂离子电池和全固态锂金属电池。 全固态锂金属电池 优点: 1. 安全性高,没有电解液泄露问题; 2. 能量密度高,能够一片片叠起来; 3. 正极材料选择范围宽,负极是锂金属,正极可以不含锂; 4. 电解质电压窗口更宽; 5. 电解质无流动,可通过内串联组成高电压单体; 缺点 1. 固态电解质材料的离子电导率偏低,目前有三种固态电解质可供选择: 聚合物-电池要加热到60度,离子电导率才能升高使电池正常工作 氧化物-比液态电解质还低 硫化物-主要突破点 2. 固/固界面接触性和稳定性差; 3. 金属锂可充性差,锂表面粉化和枝晶生长依然存在; 4. 在电池循环和安全性能上需要深入探讨; 5. 制造成本偏高; 固态电池总结 全固态锂金属电池技术上存在不确定性,具有产业化前景的为固态锂离子电池 远期目标-新的体系 锂硫电池,锂空气电池,没有太大的突破 远景 2020年:比能量300Wh/kg,比功率1000W/kg,循环1000次以上,成本0.8元/Wh已经确定,正极高镍三元从333到622再到811,负极碳负极到硅碳负极 2025年:正极材料进一步提升性能,采用富锂锰基材料 2030年:电解质取得突破 最后总结一下,基于电动汽车百人会以及欧阳院士的背景,或多或少为以后电动汽车动力电池的发展定下了基调。
技术·原创·精致·有趣 汽车圈儿的清流 希望以上回答对您有所帮助,欢迎关注“汽车人参考“微信公众号(ID:auto_refer),获取更过精彩原创文章 |
|