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高能量密度时代来临 LBIS2019锂电大咖聚焦高镍+硅碳

发布时间:2019-05-14 11:27 来源:未知 编辑:admin

  高能量密度时代来临 LBIS2019锂电大咖聚焦高镍+硅碳-锂电池-电池中国网

  “2018年中国锂电池销售收入达到1727亿元,同比增长8.7%,产量达到124.2GWh,同比增长23.1%。锂电池市场快速扩大,主要还是得益于新能源汽车动力电池产销量的快速增长。2018年动力电池销售收入达到了890亿元,同比增长14%,产量65GWh,同比增长45.7%。”在5月6举行的LBIS2019第四届全球锂电科学技术峰会暨第九届华南锂电论坛开幕式上,会议主席、中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙在致辞中表示。

  虽然锂电池产业发展迅速,但是也存在不少问题。刘彦龙表示,2018年中国动力电池企业受到财政补贴退坡、能量密度提高、续航门槛提高、资金链紧张等多重压力,市场进入快速洗牌阶段。2020年财政补贴完全取消以后,外资动力电池企业会大规模进入中国市场,行业竞争将进一步加剧。如何促进电池市场持续发展,提高电池安全性,降低制造成本、提高产品性能,成为整个行业关注的焦点。

  刘彦龙表示,未来3-4年应该是动力电池产业链最为艰难的一段时间,动力电池企业一定要把质量和安全放到首位。中国科学院院士欧阳明高认为,电池技术未来还会进步,能量还会提高,因为消费者需要高比能量、快充的电池,这都对电池安全造成了越来越大的影响,所以电池安全已经成为电动汽车革命的第一重点技术。

  对于什么样的电池才是安全的,比亚迪首席技术官刘卫平认为,即使电池内部发生短路,也不会引起后面的反应,能够及时终止,这才是最安全的电池。他解释道,有一个保险丝,电池短路之后把它熔断,在温度失控之前熔断,不往后扩散,这才是安全的。

  除了安全性问题,LBIS组委会主席、旭化成隔膜资深技术执行官、陶瓷涂覆隔膜发明者、Celgard 首席技术官张正铭表示,当前锂电池发展中最大的挑战,是如何能够让ESS更加安全,让3C产品真正能够具有更长使用寿命,以及如何突破对锂电的硫、硅材料的研究。他认为,未来政府补贴会极大减少,该怎样应对这些挑战?这需要大家共同努力,积极应对。

  电池问题该如何解决?国轩高科董事长兼首席执行官李缜认为,解决电池问题的核心是材料科学,在整个电池技术中,50%的技术在于电池材料科学,30%的技术在于电池制造,还有20%是电池产品科学。他表示,电池一定是电池制造企业做,但电池制造企业必须解决材料科学问题,所以建立材料科学的研究平台非常重要。

  中科院物理所研究员李泓认为,从政府和消费者的角度而言,对能量密度是有要求的,能量密度一直都是行业想要解决的目标,同时还能够保证电池的安全性。李泓表示,如果把以硅基为基础的碳作为负极材料,可以更好地提高能量密度,同时也更加为市场所接受。目前,日本、韩国、中国、美国等国的科研机构都在研究硅基为材料的负极结构。

  在负极中添加硅,对能量密度的提升非常明显。力神电池CTO周江介绍,力神软包电池能量密度可达301Wh/kg,和其他电池最主要的不同是在负极里面加了一点硅,现在常温循环可以做到750次左右衰减90%,大概能做到1500次衰减80%,高温也能满足800次衰减80%。

  而从正极方面,高镍是提升能量密度的有效途径,但是会影响稳定性。据比克电池CTO骆兆军介绍,高温XRD显示,镍含量和成分对材料稳定性产生影响,同时倍率和温度对于高镍稳定性也有影响。她指出,高镍硅合金补锂可以提升容量,提高循环性能。

  对于电池的性能,孚能科技董事长兼首席执行官王瑀表示,孚能产品能量密度的目标是400Wh/kg,同时希望有快充的功能,并且循环寿命更长,也希望能够相对安全。这就要加强电池的设计,提高能量密度,正极材料方面目前镍材料似乎是唯一选择,而负极使用硅活性材料,有硅合金、一氧化硅、硅纳米粒子、硅纳米丝线等多种选择,把不同选项做比较,选择最优项。

  在电池设计方面,商业化锂离子电池创始人、查尔斯·斯塔克·德雷珀工程奖(工程学界的最高奖)获得者、前Sony高级执行副总裁兼首席技术官Yoshio Nishi表示,锂电池在设计制造过程中要考虑的问题,首先是体积能量密度,通常电池的体积是预先就决定的。第二是放电容量,用“Wh”来考虑比用“Ah”来考虑更为重要。第三是初始的充电和放电效率,还有截止电压,这也会影响放电的容量。

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