动力电池研发应与电动汽车发展趋势相结合
时间:2019-12-12 09:47来源:中国电力新闻网 作者:邓恢平
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“纯电动汽车动力电池性能应朝着续航里程大于600千米，快充能力达到10分钟内充满80%电量，寿命大于15年，高低温性能满足零下40摄氏度到70摄氏度，具备安全预测功能，降低电池组高度以提高乘客乘坐舒适度等方向努力。”日前，孚能科技（赣州）有限公司董事长王瑀在第四届动力电池应用国际峰会上对未来动力电池性能作出期望。
动力电池研发应与车紧密关联
新能源汽车补贴政策即将退出，让动力电池企业跟着能量密度指标“冲刺”的竞赛得到一定程度缓和。动力电池企业终于可以松一口气，沉下心来认真思考未来的路该如何走。
会上，与会代表普遍认为，动力电池企业在进行技术选择和研发时，应该密切与电动汽车发展趋势相结合，要抓住下游整车企业这一“上帝的手”。
“要通过从整车企业反馈过来的用户需求，来指挥电池企业技术发展方向。”江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司副总经理姚万浩在会上指出。
欣旺达电子股份有限公司副总裁兼欣旺达电动汽车总裁梁锐表示，近几年，我国动力电池产业确实取得了较大的成绩，但 是电池的安全性、成本、部分产品质量方面，离市场需求还有一段差距。
“目前国内电池行业制造水平还处于三线水平，离工业级、车规级还有差距。具体表现为大部分企业产品的合格率很低，约90%左右，浪费比较大。而日韩企业通常要比国内企业高两到三个百分点，甚至能够达到95%以上。制造成本俨然成为造成电池成本高的最主要原因。”深圳吉阳智能科技有限公司董事长阳如坤表示。
惠州亿纬锂能股份有限公司董事长刘金成认为，下一代的锂电池技术要跟下一代的电动车之间的密切关联起来；下一代的电池人，应该是汽车人，即要按照汽车的产业发展路径去规划行为方式，才能让动力电池行业健康发展。其中最关键的要求就是做到安全可靠。安全可靠是动力电池的自然属性。所谓自然属性就是必须先具备的，电池必须先做到安全可靠才能用作动力电池。
风帆有限责任公司董事长李勇对此持相同看法，他认为，要在坚守质量底线的前提下，聚焦关键技术，寻求突破。
中国工程院院士吴锋建议，电池企业应联合整车、材料、设备企业开发电池材料、生产工艺等，根据市场需求开发不同车型、配套不同电池产品，配置不同产能，提高产能利用率。
在安全前提下稳步提升能量密度
新能源汽车发展即将进入无补贴时代，虽说一定程度对动力电池的能量密度“松绑”了，但是这并不意味着动力电池后续就停止了向更高能量密度目标进军，而是应该在确保安全和市场实际需求情况下，稳步向能量密度更高峰攀登。
近年来，三元电池快速发展，部分产品能量密度超过300瓦时/千克；磷酸铁锂在高压实硅碳负极方面取得进展，能量密度可达200瓦时/千克。
吴锋指出，未来，高比能锂离子电池采用富锂锰基材料，能量密度可突破400瓦时/千克，并且可突破单电子反应的界限，变成多电子反应。同时，固态电池也将成为今后的发展方向之一。
目前，提高动力电池能量密度主要通过电池正极材料、负极材料的结构调整或优化来实现，如正极材料从磷酸铁锂切换到三元材料。
香河昆仑化学制品有限公司技术部经理孙春胜指出，即便是三元材料，为追求更高的能量密度，也已经从NCM333过渡到NCM523，再逐步向NCM622、NCM811过渡。NCM811等高镍材料对电解液、负极材料等也有着更高的技术要求。所以，提前进行基础性理论研究和创新就非常有必要。
为此，昆仑化学产品研发规划主要围绕液态电解液继续深入，重点研发特殊锂盐以及添加剂，除此之外还将关注全固态电解质的研发。
天津力神电池股份有限公司执行副总裁兼研究院院长周江则表示，高比能电池难点在于平衡。在动力电池的关键指标方面，比如能量窗口，要做到能量需求得到满足，是0和1的选择。
例如，对于高镍材料而言，在高温条件下进行循环或者存储，容易产生产气和开裂等问题，安全性也不足。而且对于硅材料来说也容易产生膨胀等问题，因此要在设计阶段找到完美的平衡点。
提高能量密度和安全性还可以从新工艺上做文章。瑞浦能源有限公司副总裁侯敏介绍，在系统设计阶段，瑞浦能源构建了五水平四维度的安全矩阵图，从材料、电池、模组、电池包、系统层级建立电特性、结构特性、热力学及电化学特性，可控性的安全设计原则及规范，有效指导产品设计及开发。
并且采用行业领先的无台阶模切技术，有效提升了产品的比能量及安全性，通过引入界面固态化技术及低发热量低阻抗技术，有效提升了产品的一致性及循环寿命。
(责任编辑：子蕊)
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