锂电池知识

电池知识

锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源

国内动力电池的发展前景怎么样?锂离子电池的安全问题要怎么样处理?

2021-04-24 ryder

燃料电池在更高的能量密度以及快速充电上有优点,可随充随用。但是氢燃料电池也有劣势,比如在汽车猛然加速变功的过程中,不能快速加速,同时能量不能回收。清华大学化学系教授邱新平告诉记者。


氢燃料电池的寿命,国际上最好的在5000小时。理想状况下,以一辆车百公里时速计,可行使5000小时,里程即为50万公里。在使用过程中燃料电池的性能会衰减,不洁空气污染催化剂将影响寿命。邱新平称。


在安全性上,氢燃料电池也并非完美无瑕,可能会发生泄漏爆炸,且爆炸的威力很大。尤其要做好全面系统的防护,要考虑到任何恶劣条件状况,防患于未然。邱新平进一步表示,就成本而言,氢燃料电池并不便宜,贵就贵在关键部件,如全氟膜、铂催化剂等。


中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙在接受《中国能源报》记者采访时表示:不管是在基础研究还是产业化中,日本燃料电池都是发展比较快的,尽管相比10年前已经下降了80%之多,但是目前的价格还是偏高。此外,建设加氢站建设成本也不低,还要考虑运输成本、建设成本以及气体安全性等各方面因素。


相比之下,虽然目前的锂离子电池在能量密度和快速充电上,与氢燃料电池相比存在差距,但在快速变功上拥有优点。同时,随着到2020年动力电池模块的能量密度达到300瓦时/千克被政府和业界作为下一段发展目标提出,各方也在致力于提高锂离子电池的能量密度。


不可否认,今朝锂离子电池存在安全性隐患。但是,随着人们对锂电安全认识的深入,在电池单体技术、电池系统等多层面对电池进行防护管理,在3-5年内处理锂离子电池安全问题,我们有信心。邱新平说。


据记者知道,锂离子电池除了在上述硬件性能上有待冲破,在软件的电池管理系统(BMS)也落后于国际同行。以特斯拉电动车为例,其电池管理系统最多可串联起8000多节锂电池,保持电池的一致性、稳定性和充放电的安全性,所以特斯拉的续航里程可以达到350公里。而目前国内的电池系统最多也就串联起2000多节。在系统集成技术上的差距也需努力追赶。


将来可能的技术路线


为推动中国动力电池取得革命性冲破,2月下旬工信部表示,将投资5亿元、联合9家企业组建动力电池研究院。那么将来中国动力电池的技术路线有哪些?


此前不少接受记者采访的专家认为,考虑到电池行业周期长,技术累积和冲破需要较长时间。因此动力电池要取得革命性冲破,难度不小。预计5-10年内还将以锂离子电池为主,向第三代锂电池发展。


今后10年内,不管是锂离子电池还是燃料电池都有机会,5-10年内还将以锂离子电池为主,如锂硫、锂空电池是将来研究的方向,需在负极材料、正极材料以及电解质上下功夫。20年之后,我个人认为燃料电池将成为大趋势。邱新平表示。


尽管氢燃料电池在日本成本降低很多,性能提高了不少,但从研发层面而言,国内的技术积累还是存在不小的差距。中科院电工所储能技术研究组组长陈永翀对记者坦言,今朝讨论将来动力电池的技术发展路线,更多的还是局限在电池材料的选择上,如磷酸铁锂、三元锂等,但这不能在根本上处理问题,应立足于电池的大结构研究,立足于安全性大幅提升、成本大幅下降、系统循环寿命大幅延长上,开发新型动力电池。


将来动力电池的技术路线还是要依据市场来定,只要是安全快充、成本低、寿命长的电池都应当鼓励发展。同时,陈永翀进一步表示,我们要立足基础科学,看准方向后继续研发,不要忽冷忽热,也不能随风倒,从技术研发到产品实现是一个日积月累的过程。


国内动力锂离子电池发展迅速


近两年随着我国新能源汽车呈井喷式发展,带动了动力锂离子电池需求快速增长。以2015年为例,全年累计加工新能源汽车37.9万辆,同比增长4倍。依据中国化学与物理电源行业协会以及各公司公告统计数据显示,2015年国内动力电池产量约16吉瓦时,预计今明两年新投产能20吉瓦时,2016年年末将达到32吉瓦时。

声明: 本站所发布文章部分图片和内容自于互联网,如有侵权请联系删除

用手机扫描二维码关闭
二维码