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企業大佬共話動力電池:發展將何去何從?

鉅大LARGE  |  點擊量:732次  |  2020年01月10日  

汽車行業的發展是整個上下游產業鏈的發展,對于新能源汽車的崛起,動力電池的核心地位越來越突出。動力電池的技術話題也爭論不斷,材料種類、安全性、電池標準、壽命、價格成本等。至于未來動力電池該何去何從,蓋世汽車整理出相關企業領導和研究人員的觀點,掌握了解動力電池的現在和將來的發展狀況。好的電池,用產品說話


中國汽車工業協會常務副會長董揚:現在的短板是什么?是產品。產品中的短板是什么?是動力電池。發展新能源汽車不能用追求電池的重量來換取里程,電池成本要降低,過渡到無補貼,做好整車輕量化,不斷提高動力電池水平。


第一不能用追求電池的重量來換取里程;第二要降低電池成本,要過渡到無補貼;第三不但電池、電機系統要好,而且整個車的輕量化、風阻力效能都要提高;第四,也是最關鍵的是要提高動力電池的水平。


測試中心建設首先要有中試基地,沒有研究和裝備根本就上紙上談兵,這是電池研發的過程,這是測試中心的一些項目,實際上現在大家有的測試主要是法規性的測試,前面關于材料的分析特別是環境和安全的測試,現在我們的測試能力嚴重不足。


滿足不同需求,多種電池共同發展


科技部電動汽車重大項目總體專家組組長、全國政協常委歐陽明高:不同車型采用不同的電池,例如乘用車看重續駛里程,主導采用高比能量的三元鋰離子電池。電池發展到2020年的目標是單體電池300瓦時/公斤,系統到200瓦時/公斤,這是三元鋰離子電池能夠達到的水平。客車更看重安全性,可以采用比能量相對低一點,但穩定性更高的磷酸鐵鋰電池。


對于目前概念火熱的石墨烯電池,歐陽明高表示,關于石墨烯在電池中的應用,基本上依據都是在刊物上發表的文章,沒有一個是拿出做實驗的完整電池。電池材料應用分幾個層面,僅在材料基礎研究階段,就要經歷從材料到電極再到單體然后發展到體系等多個層次,每個層次都面臨不同問題,所以短期內不要對石墨烯電池應用在電動車上抱有太大希望。


當前石墨烯主要是作為導電增強劑添加在電池的正負極材料上,以改善導電性,增強電池的充放電倍率。歐陽明高預計,石墨烯電池可能會首先在消費類電池中應用,比如手機電池、紐扣電池等等。但在以純電動轎車主導的動力電池上,未來仍以三元鋰電池為主。


要以實現城市大客車動力系統一體化平臺為目標,加強深化產業發展,提高科研技術能力,從而保證新能源汽車發展項目的安全、平穩、增速發展。


中國從十五科技部電動汽車重點專項開始,推動中國電動汽車動力電池的研發,當時主要是鎳氫電池和錳酸鋰電池。十一五時,主要是磷酸鐵鋰電池。到十二五,中國的重點研發轉向三元鋰離子電池,2015年中國三元鋰離子電池的比能量預計會達到180瓦時每公斤。到2020年預計超過200瓦時每公斤,比現在提高一倍。


據國外趨勢,中國2020年的基本的發展目標是,高比能量電池達到300瓦時每公斤,壽命1500次,成本8毛錢。歐陽明高強調,在邁向高比能量鋰離子電池的過程中,機遇挑戰并存,安全問題將變得更加突出。能量比越高,挑戰越大。中國必須進一步重視安全性,在安全性、耐久性、動力性三個問題中,最核心的是安全性問題。


動力電池安全性的問題概括稱為動力電池熱失控,電池受熱到一定溫度后不可控,溫度直線上升,超過500度、1000度,然后發生燃燒爆炸。溫度會觸發電池里的副反應,這些副反應會放熱,導致熱失控,。此外,電觸發也會引起該問題。外部短路、內部短路、過充都會導致產熱,然后產生熱失控。還有一個原因是碰撞,車輛碰撞擠壓之后,電池就像被針刺了一樣,發生短路,然后再產熱,熱再引起熱失控。


歐陽明高建議,中國國內應學習研究特斯拉電池的安全設計。應該來講,特斯拉用的是不安全的電池,從單體電池角度是不安全的。但是,一個單體不安全的電池做到系統安全,是因為特斯拉的電池用了7000多只18650的三元電池,鎳鈷鋰,單體不安全的電池組合起來就安全了。這是特斯拉安全設計的專利。這些專利大家可以仔細分析一下,因為現在特斯拉專利都是公開的。


從2014年開始,我國政府出臺了一系列優惠政策,中國新能源汽車產業進入了高速發展時期,電池投資高速增長,電池產業實現了增速發展,但依然出現了供不應求的情況。歐陽明高特別指出,電池產業的發展不是簡單的投資問題,在研發方面的投入比重更為重要。對于電動汽車的動力系統,無論是增程插電式混合動力系統、純電動力系統,還是燃料電池動力系統,都要綜合考量與分析各個系統的核心技術以及優劣勢,進行穩步增質、增量的發展。因此,我國動力電池的發展,應當保持合理的發展速度。


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