2015年6月3日,由國家能源局指導,中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)與杜塞爾多夫展覽(上海)有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在北京召開。在新能源汽車與儲能分論壇上,中國科學院物理研究所研究員黃學杰發表“新能源汽車電池技術鏈和產業鏈發展”的主題演講,以下為演講內容。
中國科學院物理研究所研究員黃學杰:
為什么要關心電池?因為電池和儲能密切相關。對新能源來說,需要好電池;對清潔能源來說,也同樣需要好電池。因為電池可以讓清潔能源、清潔交通成為現實。
電池從酸性到堿性,再到有機體系的鋰離子電池,歷經了漫長的發展過程。對鋰電池而言,能量密度高、重量輕等優勢迅速讓其成為市場主角。然而,鋰電池到底受哪些因素影響呢?
首先,鋰電池和材料有密切的關系。對鋰離子電池來說,正負極材料、電解質材料等決定了鋰電池的性能和安全,同時也決定了電池的成本。
其次,鋰電池與制造工藝息息相關。電池的性能和成本,不僅與材料有關。只有好的材料是不夠的,為什么我國把電池材料賣給韓國后,他們能做出好電池?因為韓國的制造技術、工藝及流程都比較先進。在國內,同樣的材料,不同的廠家,生產出來的電池品質也各不相同。
所以,對鋰電池來說,材料是基礎,制造工藝和技術也至關重要。
事實上,鋰電池材料也在不斷的發展。
十幾年前,隨著錳酸鋰技術的進步,電動汽車開始走向市場。時至今日,錳酸鋰仍用來與三元材料混合起來驅動電動汽車,如銷量較大的日本聆風,韓國LG電池等。
磷酸鐵鋰是非常優秀的第二代材料,其解決了電池的長壽命問題。無論是從安全性、長壽命還是在成本方面,磷酸鐵鋰電池都成為今天儲能電池的第一選擇,同時也是節能汽車電池的優先選擇。
隨著大家對電池比能量要求的不斷提高,三元材料逐漸成為主流。三原材料中,錳酸鋰大概占到70%,磷酸鐵鋰占比不到30%。今天,為了提高電池的比能量,電池企業會把三原材料加到五成、六成,甚至更高,而比能量差不多可以達到一百七十瓦時每公斤。
目前,國內好的電池材料企業已慢慢融入到國際供應鏈里,成為包括電解液、負極材料等市場的主流供應商。但是,裝備和技術方面仍是我國的短板,所以,要做出好電池好產品,應該從整體規劃。無論是通過裝備、技術的引進還是自主開發,應該把我國的整體制造技術、制造工藝提升到國際先進水平,屆時,我國的電池產業才具有競爭力。
通過電池材料的演變和拓展,制造技術和制造工藝也在不斷的進步和革新,現在,市場上的鋰電池基本已滿足電池安全應用的需求。
對電池產業來說,要想提升電池的產品質量,就必須要完善電池的整個技術鏈。從材料到制造,到系統,只有產業鏈協同發展了,才能形成合力,形成產業發展優勢。
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