鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年12月24日
補貼退坡,動力電池如何應對生存危機?創新發展才是關鍵
到2020年國家對于動力鋰離子電池能量密度的指標是300Wh/kg,中國動力電池企業急需創新發展,隨著國家補貼的退坡,電池行業將面臨新一輪洗牌。中國工程院院士吳鋒研判到。
7月2日,北京理工大學教授、中國工程院院士吳鋒在2019世界新能源汽車大會發表了主題演講。
吳鋒表示,2017-2018年,國內動力電池集中度日趨攀升,且集中在少數企業手中,隨著國家補貼的退坡,且在眾多外力因素作用之下,國內動力電池企業下一步將面臨新一輪洗牌,可能會有比較大的動靜。
在鋰硫電池正極材料方面,其利用雙費歇爾酯化的模塊組裝方法,將分散的導電碳組裝為橢球型的微米超結構,顯著提高了正極單位面積的硫載量,電池能量密度達到545Wh/kg。
在動力電池安全性方面,團隊從材料入手,包括研制出溫度敏感電極、陶瓷高強隔膜、安全電解質等顯著提高了電池的夲征安全性。還研制出基于納米TiO2與離子液體的新一代凝膠固態電解質,具有高室溫電導率與顯著的安全性(1300℃/60s不燃)。
在系統安全性方面,基于其提出的電池安全閾值邊界的識別與控制概念,建立了相關的安全狀態的數學模型,通過建立這個數學模型,可以將量化的安全度實時顯示在電動汽車儀表盤,給司機提供可視化的安全預警。
在動力電池回收再生和再利用方面,我們研發出天然有機酸綠色高效回收技術,鈷、鋰、鎳的浸取率達到92%以上。把回收過來的材料再做成正極,并符合正極材料的要求,這形成一個內循環,從廢舊正極的回收到正極材料的再生。
新型負極材料方面,硅碳復合還是研發重點,純硅還要再遠一點。負極材料在納米化方面還有很多研究的空間。
電解質方面,作為影響鋰離子安全的主要因素之一,電解質在向固態化方向發展,目前還達不到全固態,北理工團隊研制出新型仿生蟻穴結構的新型離子凝膠電解質,在鋰金屬表面形成保護層,可有效抑制鋰枝晶生長。電池材料在仿生方面的研究有利于電池本身的綠色化。
隔膜方面,動力電池隔膜需要高穩定性,在保證強度的基礎上,有待進一步輕質和薄型化。
動力電池正邁向固態化時代,現在硫化合物和聚合物的結合還是比較看好的,但是我總覺得還是一步一步來,從準固態向固態發展。吳峰強調。
動力電池梯次利用方面,大型儲能系統所需的管理電池是動力電池數量的幾百倍甚至更多,針對于退役動力電池的一致性和先進的電池管理控制軟件系統提出了更高的要求和挑戰。
吳鋒表示,在保障安全性前提下,繼續開發高能量密度、功率密度、低成本、高可靠性的動力電池體系,建立完整的動力電池梯次利用和電池回收再利用體系,將加快推進新能源汽車發展。
與此同時,技術發展的不確定性,意味著可能隨時被顛覆;中國動力電池目前狀況是總體產能過剩,優質產能不足,急需進一步創新發展,以期取得具有顛覆性的技術突破。