電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
隨著政府真金白銀補貼的退坡,動力電池作為新能源汽車產業鏈的上游企業,勢必會受到相應的影響。國聯汽車動力電池研究院院長盧世剛表示,與國外電池產業相比,我國電池產業缺乏競爭力,提議電池行業建立協同創新機制。
盧世剛指出,我國電動車的動力電池主要包括鎳氫電池、鋰電池和燃料電池三類化學體系。鎳氫電池技術已很成熟,在普瑞斯混合動力汽車上已廣泛使用。而鋰電池,按照分類有磷酸鐵鋰(LFP)、錳酸鋰(LMO)、鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷鋁酸鋰,后兩者亦稱為三元材料。由于三元材料單體能量可達到180Wh/kg,極限密度可達250~260Wh/kg,目前鋰電池正在從磷酸鐵鋰向三元材料轉變,所以,三元材料將是將來動力電池的發展趨勢。
談及我國動力電池的發展現狀,盧世剛認為,我國已基本掌握了車用動力電池的關鍵技術。我國的動力電池開發與整車開發基本同步:即在十五期間開始鎳氫電池、鋰電池及燃料電池的研發,十一五期間提速磷酸鐵鋰離子電池研發與產業化;十二五期間深入推進三元材料電池的研發與產業化。
從技術層面講,我國開發的鎳氫電池、鋰電池及燃料電池關鍵技術指標已達到國際同類產品的先進水平。我國的鋰離子電池的循環壽命沖破了一千次,使用壽命可達五年,成本低于每瓦時三塊錢。
從產品層面看,磷酸鐵鋰離子電池已趨于成熟。依據工信部發布的新能源汽車推廣目錄,目前我國車用電池中絕大多數是磷酸鐵鋰離子電池,而三元材料的動力電池是近兩年才開始在電動車上進行示范使用。如比亞迪電動車是采用鹽酸鐵鋰離子電池;上汽、北汽電動車的電池系統是磷酸鐵鋰;而一汽奔騰是采用三元材料的動力電池。
盧世剛認為,我國已建立了比較完善的動力電池產業體系。今朝我國的電池產業在關鍵材料、單體電池、電池系統、電池裝備、測試儀器等都有一定的加工能力,像北大先驅、天津巴莫及北京當省等正極材料企業和貝特瑞、杉杉等負極材料企業在國際市場中都具有競爭力。2014年,我國電動車的銷量為8.4萬輛,據估算,電池銷售額應達到50億元,按照目前的發展形勢,預計2015年電池銷量將會提高4倍。
從發展趨勢看,在全世界范圍內,鋰電池已經成為動力電池的主要方向。目前日本、韓國、美國及歐洲商業化的電池主要是燃料電池,混合動力方面則主推鋰離子電池的使用。韓國、日本、中國的鋰離子電池在全球鋰離子電池中占主導地位,排序為韓國第一、日本第二、中國第三。
我國政府大力支持新一代動力電池的研發。新一代動力電池的研發主要圍繞新一代鋰離子動力電池和新體系電池,從目前來看,這類電池還處于實驗研究的階段,其循環、安全、壽命和成本都有待驗證。關于新一代鋰電池,目前大家更關注新材料的使用和技術的問題,而最近西班牙Graphenano公司宣稱研制出石墨烯聚合物電池,比能量497Wh/Kg,8分鐘內洋溢電,成本低,據猜測即為鋰硫電池體系。
談及我國電池產業存在的問題及與國外電池產業的差距,盧世剛表示,我國動力電池產業缺乏競爭力。
從技術層面講,我國動力電池產業缺乏先進的技術。我國磷酸鐵鋰動力電池產品比能量、高低溫特性、可靠性及經濟性分明低于國外采用三元材料動力電池的技術水平,而我國的產品制造裝備、工藝水平、測實驗證能力、產品質量和一致性與國外相比較,也存在較大差距。
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