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电池发展还应坚持研发

钜大LARGE  |  点击量:114次  |  2021年10月22日  

摘要
众所周知,电动汽车的续驶里程依赖动力电池的蓄电总量。2010年时,我国车用动力电池的能量密度为100Wh/kg,今天已经接近200Wh/kg,基本达到了《国家重点研发计划新能源汽车重点专

众所周知,电动汽车的续驶里程依赖动力锂离子电池的蓄电总量。2010年时,我国车用动力锂离子电池的能量密度为100Wh/kg,今天已经接近200Wh/kg,基本达到了《国家重点研发计划新能源汽车重点专项执行方法(征求意见稿)》中的要求。但是5年以后,能量密度要达到300Wh/kg,哪种电池能做到这个目标,现在谁也说不好。


对近几年进行一下纵向比较不难发现,锂离子电池的技术进步非常大,但缺乏革命性的改变。锂离子电池与几年前没有两样:结构没有发生变化,重要配套材料基本没有变化。尤其是正极材料还与多年前相同,还是钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。变化的只是不同材料的市场占有率,以前是钴酸锂的天下,现在则是三元材料和磷酸铁锂在“逐鹿中原”。


不管是现在已经接近淘汰的钴酸锂、锰酸锂,还是已经产业化的三元材料和磷酸铁锂,或是正在研究当中的各种新型正极材料,都存在不同的局限性:一是相有关负极材料而言理论比能量有限;二是实际比能量和理论值还有较大差距;三是锂离子电池充电时间过快的话,容易造成电池正极材料结构发生不可逆转的变化,缩短循环寿命。因此,要实现锂离子电池革命性改变,必须首先突破正极材料的限制。


一旦正极材料实现突破,也必然要求锂离子电池整个材料体系发生变化,只有这样才能实现锂离子电池性能根本性提升。其中,电池隔膜、电解液要实现突破是存在难度的,相较而言,负极材料突破的难度比较小。另外,电池制备技术和电池成组技术进步也是必要的(我国在这方面尤其要加强),这也是提升锂离子电池比能量以及降低成本的重要因素。


随着当今现有电极材料技术走向瓶颈期,未来锂离子动力锂离子电池也可能将走向终结。解决电动汽车续驶里程问题,可能要寄希望于新的电化学体系、新的电池技术出现。那么,是先有电池技术以后再发展电动汽车,还是先使用电动汽车再去开发电池技术?这似乎是一个无解的问题。但是在有市场催化效应存在的时候,掌握技术肯定是件好事。无论如何,坚持技术研发,应该是我们先于技术本身要坚持的重要原则。



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