动力电池的发展之路在哪里

动力电池的发展之路在哪里

 

　　我国作为动力电池的生产大国及消费大国，动力电池的生产研发在全球市场占有一席之地。动力电池的发展不仅直接关系到我国新能源汽车市场的发展，也影响到储能等新能源领域的产业变革。那么，动力电池未来的发展趋势如何呢？咱们一起听听这些行业大咖都是怎么说的。

 

　　生产过程标准化、自动化

 

　　近日，由全国汽车标准化技术委员会组织修订的《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》征求意见稿公开发布，意见稿中对车用动力蓄电池进行了分类，并对各类动力蓄电池的单体、模块及系统尺寸规格进行了推荐性规定。中国汽车技术研究中心首席专家王芳表示，在动力电池的规格尺寸制定上，电池模块标准的制定是关键环节。一方面，整车对动力电池的要求一般会延伸到模块级别；另一方面，动力电池的梯次利用以模块为层级比较现实。

 

　　想要实现电池模块标准化，降低单体电芯之间的差异性，则需要在生产设备上入手。乐视汽车高级总监王英表示，从材料到模块的生成，动力电池企业对设备和自动化线的依赖非常大，企业面临技术上的挑战，但技术变革利于提高产品品质、降低产品成本，也为行业间合作带来了更大的契机。

 

　　中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙也表示，新能源汽车和储能市场的快速扩大，对电池的安全性、一致性、合格率和制造成本提出了更高的要求，如果继续沿用在数码锂离子电池领域采取的半自动化半人工生产方式，产品将难以适应国际化竞争的需求。因此，今后的动力电池制造将朝着“三高三化”的方向发展，即“高品质、高效、高稳定性”和“信息化、无人化、可视化”。我国锂离子电池企业也必须投入更多资源，通过技术创新、自动化生产和规范化管理，加快实现锂离子电池的智能制造。

 

　　高比能量是动力电池发展主趋势

 

　　据中国电子科技集团公司第十八研究所主任肖成伟介绍，动力电池技术变化趋势正向着高比能量方向发展，整个技术发展的方向是三元体系作为正极材料，负极材料以石墨为主，这与国家发展纯电动的战略取向密切相关。在《中国制造2025》中指出，到2020年，我国动力电池要达到能量密度300瓦时/公斤，2025年达到400瓦时/公斤，到2030年达到500瓦时/公斤。

 

　　科技部部长万钢表示，今后五年要努力把动力电池单位能量密度提高一倍，把制造成本降低50%，使单位电池能量达到300瓦时/公斤以上的同时，成本降至1/Wh元以下。

 

　　目前，国内外企业和机构都在研究如何提高动力电池的能量密度，从而提高新能源汽车的续航里程。近期，美国多家国家实验室和大学共同组建名为“电池500共同体”的研究中心，着力研发可以延长电动汽车行驶里程、降低电动汽车造价的新型锂电池技术。

 

　　以安全为前提 实现热管理、BMS系统等技术升级

 

　　安全性是所有产品都应具备的最基本属性。中航锂电(洛阳)有限公司总工程师肖亚洲强调，安全涉及到电池设计各个方面，实际上电池在技术升级过程中很大程度上都是在解决安全问题，企业想要实现技术升级，就必须以安全为前提，在扎扎实实的技术研究基础上实现技术升级。

 

　　乐视汽车高级总监王英认为，电池系统正向开发的前提是建立起一支涵盖电池系统开发、测试、制造、售后的专业团队。开发过程要有记录，这里面包括所有的设计、均衡热管理、安全、故障诊断等信息。其次是实验验证及报告，包括电性能、耐久性等其他方面的测试。只有成熟的电芯和成熟的系统应用到整车上才能保证其可靠性和稳定性。

 

　　比亚迪动力电池部研发部经理江文峰表示，比亚迪在动力电池正极材料方面以高镍三元材料为研发方向，负极以氧化亚硅和纳米硅为研发方向。新负极材料的研发不仅需要解决首次效率和循环寿命问题，还需要对导电剂、连接剂、制备工艺、电解液体系等电池设计体系进行调整。

 

　　我国动力电池产业面对的是全球市场，由于各个大陆温度差异性较大，而动力电池的寿命周期和续航能力受外界温度影响也比较大，做好动力电池的热管理系统就显得尤为重要。此外，提高BMS的技术标准，降低因电池管理系统问题引发的动力电池失效概率也很重要。

 

　　建立完整的动力电池回收体系

 

　　建立完整的动力电池回收体系对完善我国动力电池产业链至关重要。动力电池的回收利用主要分为梯次利用和拆解回收两个循环过程，目前在这一领域，专业回收公司和政府回收中心占比较少。随着产业规模的扩大，回收渠道必将走向规范化、规模化。欧美发达国家和地区的电池回收体系中，动力电池生产商承担主要回收责任。而在近期北京新能源汽车产业协会发布的《北京市示范应用新能源小客车售后服务规范(征求意见稿)》中，明确规定电动汽车企业承担主要回收责任。尽管回收主体不同，但我国企业仍需学习国外先进回收经验，并尽快加以产业化。

 

　　我国从2016年起已开始实行动力电池编码制度，建立可追溯体系，预计后续仍将出台一系列有关动力锂电池回收、拆解的产业规范。而《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》征求意见稿的发布也为我国动力电池回收体系解决了尺寸规格不统一的难题。