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国内动力锂电池现阶段问题有什么?

2021-03-16 ryder

动力锂电池作为能量储存装置,是电动汽车的核心部件。其性能的优劣直接影响电动汽车的市场应用和普通消费者的接受度,如安全性、能量密度、功率密度、寿命以及成本等。目前世界范围内动力锂电池的研发和产业化重要集中在三个区域,分别位于德国、美国,及中日韩所在的东亚地区,锂离子动力锂电池的生产目前也重要集中在中日韩三个国家。


从技术及产业的角度综合来看,日本在技术方面依旧领先,韩国在市场份额上超越日本占据第一位,我国的电池公司数量最多,产量最大。我国动力锂电池产业化聚集区域重要有四个:珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津冀区域。超过100家动力锂电池公司开展动力锂电池及电池系统的研发及产业化工作,超过了1000亿产业资金投入,形成了超过400亿瓦时的年生产量力,技术研发及产业化进展显著。


现在,让我们一起来深入了解下动力锂电池,在动力锂电池上,国家又有什么配套的支持政策。


产业发展阶段


2020年,技术提升阶段。新型锂离子电池实现产业化,能量型锂离子电池单体比能量达到350Wh/kg,能量功率兼顾型动力锂电池单体比能量达到200Wh/kg。动力锂电池实现智能化制造,产品性能、质量大幅度提升,成本显著降低,纯电动汽车的经济性与传统汽油车基本相当,插电式混合动力汽车步入普及应用阶段。


2025年,产业发展阶段。新型动力锂电池技术取得显著进展。动力锂电池产业发展与国际先进水平接轨,形成2-3家具有较强国际竞争力的大型动力锂电池公司,国际市场占有率达到30%。固态电池、锂硫电池、金属空气电池等新体系电池技术不断取得突破,比能量达到400Wh/kg以上。


2030年,产业成熟阶段。新体系电池实现实用化,电池单体比能量达到500Wh/kg以上,成本进一步下降;动力锂电池技术及产业发展处于国际领先水平。


未来相当一段时期内,我国节能与新能源汽车将以普及应用插电式混合动力汽车、纯电动公司等新能源汽车为重要任务,迫切期待动力锂电池降低成本、提高性能。研发新型锂离子电池和新体系电池、提升动力锂电池智能制造水平、完善验证测试方法和标准体系,既是我国节能与新能源汽车的发展需求,也是我国动力锂电池发展的关键任务,具有紧迫性。


常见动力锂电池优劣势比较


目前在交通运输用动力源方面,重要有四种技术路线:锂离子电池、氢燃料动力电池、超级电容和铝空气电池。其中锂离子电池、超级电容和氢燃料动力电池得到广泛的应用,而铝空气电池尚处于实验室研究阶段。能源补给方面,锂离子电池、超级电容适用于纯电动汽车,但是要外部充电,而氢燃料动力电池汽车则要外部氢气加注,铝空气电池则要补充铝板和电解液。就目前来看,锂离子电池在未来相当长的一段时间内还是要占据重要发展空间的。


锂离子电池也各行其道


就动力锂电池而言,目前,三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池以及钛酸锂离子电池在电动汽车领域都有应用。


由于三元锂离子电池能力密度高,续航里程相对较长,国内车企乘用车纷纷转向使用三元锂离子电池,包括北汽、比亚迪、江淮等。但三元锂离子电池却存在安全性差、耐高温性差、寿命差等缺点,2016年初,还被工信部叫停,暂停三元锂离子电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。


相比三元电池,磷酸铁锂离子电池,由于安全性能稳定、高温性能好、重量轻等优势,越来越多的活跃在电动客车市场。但低温性能差,正极材料振实密度小等缺陷,在微型电池方面不具有优势。


另外还有一种电池,也就是近期被董小姐炒的火热的钛酸锂离子电池——早前并未受到市场太多关注的动力锂电池也从幕后走到了台前。


钛酸锂离子电池也是锂电中寿命最长、安全最高的电池。论生命周期,普通锂离子电池约为1000—2000次循环,钛酸锂则是3万次循环,是前者的15倍。但是这种材料的电池有一种天然的缺憾,能量密度偏低,而过去几年国家的政策支持上都是与续航里程挂钩的,高能量密度的电池更多的受到政策的青睐。而根据最新的补贴政策会签稿,针对快充型电池有独立的规定,所以我们可以大胆推测,钛酸锂离子电池这个曾被打入冷宫的电池如今又要大展宏图了。


况且银隆新能源已掌握全球顶尖钛酸锂核心技术,攻克了业内公认的五大问题,实现6分钟快速充电、耐宽温、30年循环使用寿命、不起火不爆炸等优良特性。并且银隆目前正在研究通过钛酸锂离子电池和燃料动力电池的两者结合,去解决新能源汽车续航里程的难题。


政策VS实际需求


在这里,我不禁想问,续航里程真有那么重要吗?试想一下,你买一台车供个人平时使用,家里有充电设施可以满足每天充电的话,100km的续航里程应该是足够日常使用的了,况且目前大多数续航里程都能做到超过200km了,这个时候还在动力锂电池上过分追求续航里程的意义在哪里。


除了乘用车,城市客车的发展也不可小觑,但是作为客车,续航里程似乎就显得更加不那么重要了。假如一个城市要把传统城市客车换成新能源客车,基础设施肯定是会跟上的,公交车的起止点都有充电设施,只要客车携带的电池能够满足单程行驶就可以了,假如客车支持快速充电就可以完美解决电力驱动的问题。


但是现在看过去的政策似乎还是有些走偏了,无论是乘用车还是客车,续航里程越大,补贴越高,而市场对电池最关心的关键指标集中在五大方面:安全稳定性能、循环寿命、耐宽温性、充电速度和能量密度,这就造成很多公司盲目追求满足更高的续航里程而忽视了其它问题。

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