鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:524次 | 2022年10月19日
全固態(tài)電池何時(shí)才會(huì)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化?
中國科學(xué)院院士、中國電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長歐陽明高在日前召開的中國電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇(2019)上表示,鋰離子電池具有成為動(dòng)力電池主流技術(shù)的潛質(zhì)和前景,但瓶頸是高比能量動(dòng)力電池的安全性,必須采取手段來預(yù)防安全性問題。一是做好電池系統(tǒng)的熱機(jī)電設(shè)計(jì)與控制設(shè)計(jì),二是發(fā)展新型的固態(tài)電解質(zhì)電池。
以下為歐陽明高有關(guān)動(dòng)力電池的具體發(fā)言內(nèi)容:
自2008年鋰離子動(dòng)力電池應(yīng)用于電動(dòng)汽車已經(jīng)10年,實(shí)際裝車產(chǎn)品的能量密度提高了2.5倍,實(shí)現(xiàn)了蓄電池領(lǐng)域百年來革命性的突破。2020年我們的目標(biāo)是300瓦時(shí)/公斤,這是全球的共同目標(biāo),而中國也已經(jīng)完全做好了準(zhǔn)備。
從車用角度看,最重要的是體積能量密度而不是重量能量密度,鋰離子電池在這個(gè)方面是最具優(yōu)勢的,現(xiàn)在的鋰硫電池、鋰空氣電池,雖然理論重量能量密度比較高的,但體積能量密度目前還很難超越鋰離子電池。
在這個(gè)方面,我們認(rèn)為鋰電池具有成為動(dòng)力電池主流技術(shù)的潛質(zhì)和前景,但瓶頸是高比能量動(dòng)力電池的安全性。2018年出現(xiàn)了一些安全事故,這些事故車輛使用的電池基本上是在2016年左右生產(chǎn)的,大概是NCM523體系。隨著高鎳的應(yīng)用,電池的熱穩(wěn)定性將會(huì)變差,未來安全性風(fēng)險(xiǎn)會(huì)更大,所以必須采取手段來預(yù)防安全性問題。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
首先,當(dāng)前鋰離子電池從單體層面完全杜絕熱失控是不太現(xiàn)實(shí)的,我們可以從電池系統(tǒng)的熱機(jī)電設(shè)計(jì)與控制設(shè)計(jì)來防止誘發(fā)和蔓延,即便單體出現(xiàn)熱失控也不會(huì)發(fā)生事故。
其次,從改善電池本身安全性出發(fā),要發(fā)展新型的固態(tài)電解質(zhì)電池。最近我們與日本專家討論,日本為應(yīng)對中國和韓國電池產(chǎn)業(yè)的崛起,舉全國之力研發(fā)下一代固態(tài)電池,每年政府經(jīng)費(fèi)達(dá)到50-100億日元。
美國和歐洲原有的電池產(chǎn)業(yè)是比較薄弱的,他們也在全力開發(fā)新一代固態(tài)電池,以實(shí)現(xiàn)超越。中國電池產(chǎn)業(yè)雖然暫時(shí)取得優(yōu)勢,但國際競爭壓力巨大,需要全力追趕固態(tài)電池前沿技術(shù)。
當(dāng)前國內(nèi)也有一些固態(tài)電池,但還不是全固態(tài)電池,全固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化估計(jì)在2025-2030年(后以后)才會(huì)真正實(shí)現(xiàn),需要我們持續(xù)的努力。
根據(jù)國內(nèi)外的形勢,“十三五”新能源汽車總體專家組提出了路線圖的展望??傮w看,電池正極發(fā)展方向是減鈷到無鈷,負(fù)極將是加硅,硅的含量將逐步提升,甚至是全硅。電解質(zhì)要減少有機(jī)溶劑,逐步提高鋰鹽的濃度,但是未來可能要開發(fā)全固態(tài)電解質(zhì),但是全固態(tài)電解質(zhì)目前還有很多技術(shù)瓶頸需要克服,需要逐步開展。