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饶睦敏:动力电池整体性能如何突破 细节很关键

国际新能源网  来源:新能源汽车圈  日期:2016-12-30

近日,2016(第二届)中国新能源汽车领袖峰会在北京隆重召开。在"后补贴时代的产业共融"主题之下,沃特玛电池有限公司副总经理、研究院院长饶睦敏进行了精彩演讲,介绍了动力电池发展的情况。以下为饶睦敏在峰会上的演讲:

 

沃特玛电池有限公司副总经理、研究院院长饶睦敏

从第三方统计的2016年动力电池发展大概情况来看,可以看出前几大企业动力电池的格局基本上已经确定。以沃特玛为例,通过整条产业链的协同,使其在整个动力电池中具有比较大的竞争优势。其次,沃特玛充分利用市场驱动力,商业模式的协同,快速的抢占市场。

由于动力电池的发展,动力电池相关标准也得到了完善,其中已经有的标准有84、85、86,还有电动汽车安全、技术条件规范等一系列的标准。后续制定的电池标准还将包括关于动力电池的规范、编码,及其安全性能,动力电池回收等标准。在国家政策大力支持下,我国动力电池得到了良好健康的发展。

11月22日,工信部发布了《汽车动力电池行业规范条件(2017)》征求意见稿,将动力电池企业门槛大幅提高,其中要求锂离子电池单体企业年产能从之前要求“不低于4亿瓦时”调整至“不低于80亿瓦时”。该规定一出,当即成为业界讨论的热点。

其次是对包括生产线的自动化规范,还有研发、研究能力,产品开发能力,还有品质能力保障等方面提出了相应的要求。

沃特玛主要以生产磷酸铁锂电池为主,在追求生产高能量密度电池的同时,也考虑了电池工艺密度,因为能量密度与工艺密度本就是一个矛盾体。沃特玛现在的整个电池包系统是100瓦时,当然,沃特玛也有一个未来规划蓝图,在未来几年我们将会得到一个能源密度的提升。

整个电池能量密度的提高,应该是对整个材料体系的一个完善、匹配,包括对正极、负极,还有工艺结构的一个优化。沃特玛在电池包方面,主要是通过整个系统的优化,以及对电池箱的标准化,96瓦时每公斤的电池箱,优化后可达到102瓦时每公斤。我觉得在磷酸铁锂电池方面我们可以发出一个挑战,目前电池包系统能满足来期存放,未来我们的电池包系统可以往满足三期、四期、五期存放规格发展。

从材料体系来讲,大家都认为钛酸锂电池安全一点,我觉得我们应该从整个材料体系,整个系统工程来考虑,而不能单纯从某一材料去讲它的安全性,或者能量密度。沃特玛主要从倍率、工艺方面进行改善。从整个材料体系来看,一个是正极,另一个是负极。正极方面,我们现在有磷酸铁锂,还有小粒径、高导电性,从正极方面解决高功率放电的特性;充电方面,负极材料起到了比较大的作用。大家关注的钛酸锂在快充方面表现非常完美,但是我们在石墨方面也取得了很大进步,包括在粒径方面的改善,我们石墨也正在往快充方面发展。

隔膜方面,我个人认为隔膜在电池安全方面起着非常关键的作用。大家都说电池使用寿命是十年、二十年甚至是三十年,其实大家只关心某一方面的材料不是很完善的。因为钛酸锂电池能满足30年,但是它使用的隔膜是高分子材料,会不会老化,在整个体系里面能不能保存30年呢?所以我觉得这是一个系统工程,不能单说磷酸铁锂电池、钛酸锂电池做30年,我认为不能以单一一个材料来评估电池的安全性及使用寿命,应该从材料体系的进步,找出来整个电池本质上的进步。如果仅从单一材料寻求进步,也不能推动整个电池性能的革命性突破。

根据《节能与新能源汽车技术路线图》,从整个国家规划2020年要做到单体350瓦每公斤,系统的话是250瓦时每公斤,到2025年是400瓦时,到2025年500瓦时,这是国家的发展战略方向。

怎么去做?我觉得应该从目前的材料体系中来挑选,包括高电压、负极硅碳、隔膜,还有一些其他辅件。从材料体系来讲,无非是一个排列组合,也就是哪个配哪个。目前,我们能做300瓦时每公斤的动力电池,这也是大家研究的热点。

我个人认为不能单纯追求高能量密度,因为所有电池的性能应该有几十项,如电池使用寿命还有工艺特性等一系列的性能。高能量密度的发展是国家的发展战略,但是从目前动力锂电池的发展来看,在电池负极方面有很大的突破,正极材料方面也有一个很大突破,也就是整个材料体系同时突破,才会产生电池革命性的突破。

如果单纯说硅碳非常好,需要看正极还是负极。相对来说,整个体系该怎么分配,材料体系要怎么完善,只有整个体系的突破,才能导致整个动力电池性能的突破。

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