鉅大LARGE | 點擊量：1245次 | 2019年01月08日
材料決定了鋰電池性能
尋求高能量密度、高安全、環(huán)保和價格便宜的電池材料是動力鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵所在。目前國內(nèi)不少企業(yè)和高校紛紛介入動力鋰離子電池材料的研發(fā)和生產(chǎn)中，但我國在高端電池材料的研發(fā)上與國際先進(jìn)水平的距離越拉越大，尤其是自主知識產(chǎn)權(quán)的新材料體系方面，業(yè)內(nèi)專家表示，如果國內(nèi)電池材料企業(yè)僅在低水平無序競爭，則鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展令人擔(dān)憂。
電池材料決定電池性能
中國科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰在接受采訪時表示，材料在鋰離子電池成本中占比很大，超過70%，而鋰離子電池性能更是材料說了算。因此，尋求高能量密度、高安全、環(huán)保和價格便宜的電池材料是動力鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵所在。
深圳市海盈科技有限公司研發(fā)部經(jīng)理陶芝勇表示，鋰離子電池材料目前在國內(nèi)的發(fā)展情況良好，其中電極材料產(chǎn)業(yè)化程度非常高，而隔膜、鋁塑膜方面還需要努力，尤其是鋁塑膜，目前嚴(yán)重依賴進(jìn)口。他分析說，錳酸鋰和磷酸鐵鋰都是動力電池應(yīng)用的主要正極材料，成本、性能、用途都有共同點和不同點，錳酸鋰成本低，制造工藝成熟，安全性好，目前被大量應(yīng)用在電動自行車和其他類型小容量電池組上。
磷酸鐵鋰材料除了安全性更好以外，循環(huán)和高溫特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于錳酸鋰，缺點是低溫性能差和標(biāo)準(zhǔn)電壓較低，所以目前兩種材料交叉使用比較普遍。但由于磷酸鐵鋰安全性能突出，長遠(yuǎn)而言，在高電壓高容量方面如電動車電池組上具有優(yōu)勢，目前由于制造工藝不甚成熟和市場化進(jìn)度慢，磷酸鐵鋰成本高于錳酸鋰，在國內(nèi)的批次穩(wěn)定目前仍言之過早。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
同濟大學(xué)汽車學(xué)院副教授魏學(xué)哲表示，雖然磷酸鐵鋰離子電池目前最被看好，但磷酸鐵鋰電池的比能量較低，且低溫特性不夠好，而錳酸鋰及三元材料鋰離子電池技術(shù)也都在競相發(fā)展過程中，各種技術(shù)途徑的最終市場表現(xiàn)仍有待觀察。
中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長兼技術(shù)委員會主任王金良分析了目前國內(nèi)電池材料的發(fā)展情況，他表示，目前用得較多的動力電池正極材料主要是磷酸鐵鋰和錳酸鋰，這兩種材料各有優(yōu)缺點，將在一段時間內(nèi)共存，因此，國內(nèi)企業(yè)在發(fā)展錳酸鋰的同時也要發(fā)展磷酸鐵鋰;在負(fù)極材料方面，應(yīng)該重視新材料的開發(fā)，如鈦酸鋰，密切跟蹤世界先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展動向;電解液方面，應(yīng)加大關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化力度，如六氟磷酸鋰，目前主要依靠從國外進(jìn)口，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)加快這方面產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度，此外，還要重視電解液中的添加劑的研發(fā);在電池隔膜方面，目前單層膜可以國產(chǎn)化，高端隔膜、復(fù)合膜還要從國外進(jìn)口，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該重視復(fù)合膜的研究和開發(fā)。
國內(nèi)外差距拉大形勢緊迫
目前國內(nèi)動力理離子電池材料產(chǎn)業(yè)也不可避免地出現(xiàn)了一哄而上的局面，而且最令人擔(dān)心的是我國在高端電池材料的研發(fā)上與國際先進(jìn)水平的距離越拉越大，尤其是自主知識產(chǎn)權(quán)的新材料體系方面，業(yè)內(nèi)專家表示如果國內(nèi)電池材料企業(yè)僅在低水平無序競爭，則鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展令人擔(dān)憂。
黃學(xué)杰告訴作者，目前新能源汽車的概念在國內(nèi)被炒得很熱，國家相繼出臺了一些補貼政策，而在新能源汽車項目中，國家的補助都給了做電動汽車的企業(yè)了，電池企業(yè)根本拿不到多少實際補貼，更別提其上游的材料企業(yè)了。
他表示，目前國內(nèi)號稱做鋰離子電池的企業(yè)達(dá)到300多家，而做磷酸鐵鋰材料的企業(yè)也達(dá)到100多家，如此蜂擁而上，破壞了國內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的生態(tài)環(huán)境。這樣導(dǎo)致的結(jié)果就是，低水平重復(fù)建設(shè)，競相壓價。因此，大陸目前100多家做磷酸鐵鋰的電池企業(yè)還做不過臺灣的3家動力鋰離子電池企業(yè)?！比绻髽I(yè)沒有核心技術(shù)和實力，未來的日子會很難過?！秉S學(xué)杰說。
王金良也贊同上述觀點，他認(rèn)為，國內(nèi)電池材料企業(yè)要增強技術(shù)創(chuàng)新能力，不要覺得某個項目好就一哄而上，一哄而上會使好的企業(yè)受到?jīng)_擊。他建議，國家應(yīng)該重點扶持有能力、有條件的企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，加強材料企業(yè)與電池企業(yè)的聯(lián)系，密切產(chǎn)學(xué)研合作。
復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系吳宇平教授表示，動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵在于材料，因此國內(nèi)材料企業(yè)必須提高質(zhì)量，否則電動車開不起來?！边@其中當(dāng)然需要國家的大力支持，如合理分配資源配置，讓有后續(xù)技術(shù)發(fā)展和市場拓展能力的企業(yè)和高校得到相關(guān)項目?！眳怯钇秸f。
業(yè)內(nèi)人士同時表示，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該通過政府及其企業(yè)的多方向投入，加強多學(xué)科包括物理、化學(xué)及材料學(xué)科等科研人員的合作，深入探索新型材料的研發(fā)。進(jìn)一步提高材料的能量密度、高倍率性能、高低溫性能、均勻性和安全性等，滿足電動汽車的需要。此外，還要通過技術(shù)改造和市場規(guī)模擴大努力降低成本。
深圳市吉陽自動化科技有限公司總裁陽如坤表示，必須加大力度進(jìn)行鋰離子動力電池的機理研究，這里不是指單純的電化學(xué)特性研究。鋰離子動力電池要全面、大規(guī)模走向應(yīng)用，必須解決一些基礎(chǔ)問題，這些問題包括：材料特性對電池特性的影響的精確數(shù)理研究、SEI膜的生長控制機理研究、電池的熱設(shè)計、電池的電磁場設(shè)計及電池的可制造性設(shè)計等。
