本周,鋰電池之父Goodenough在nature的子刊electronics上刊文,敘述了可充電鋰離子電池的發(fā)明歷史,并預(yù)測未來鋰電池的發(fā)展方向.

在Goodenough看來,當前的鋰電池體系較之當初已經(jīng)取得了巨大的進步,但依舊難以滿足消費者對電動汽車的性能需求,而全固態(tài)電池是解決這一困境非常有效的選擇.

事實上,作為眾多"下一代鋰電池技術(shù)"中擁護者最多的技術(shù)方向,全固態(tài)電池電池確實有著巨大的性能優(yōu)勢.

北京衛(wèi)藍新能源科技有限公司總經(jīng)理俞會根曾表示,固態(tài)電池具備十大性質(zhì):有望抑制鋰枝晶,不易燃燒、不易爆炸,無持續(xù)界面反應(yīng),無電解液泄露、干涸問題,高溫性能更好,無脹氣,原材料純度要求降低,正極選擇面寬,非活性物質(zhì)體積量減少,電芯內(nèi)部可串聯(lián).

當然,全固態(tài)電池的缺陷也比較明顯,目前主要瓶頸主要體現(xiàn)為固態(tài)電解質(zhì)的導(dǎo)電率、內(nèi)阻、界面阻抗及相容性等等.因此,現(xiàn)階段各大企業(yè)的研發(fā)重點是固態(tài)聚合物電解質(zhì)、無機固體電解質(zhì)的設(shè)計及制備技術(shù),固/固界面構(gòu)筑及穩(wěn)定化技術(shù);并在此基礎(chǔ)上完善電池生產(chǎn)工藝及專用設(shè)備的研究,來實現(xiàn)產(chǎn)品的量產(chǎn).

而從產(chǎn)業(yè)化的角度的來看,當前僅有法國博洛雷的2900臺固態(tài)電池汽車進行商業(yè)化運營,其他企業(yè)均在加快量產(chǎn)固態(tài)電池的步伐,有不少企業(yè)宣稱已取得突破性進展,規(guī)模化量產(chǎn)時間節(jié)點集中在2025年左右.

2025年對于鋰電技術(shù)發(fā)展而言,說早也早,說晚也還比較晚,很難保證2025年真的就是固態(tài)電池的天下.畢竟其他電池技術(shù)的發(fā)展也并不落后,比如以日本東芝為代表的快充電池、以三星為代表的石墨烯電池以及同樣如火如荼的燃料電池都有可能成為電動汽車的主力動力來源.具體如何,還要看各家技術(shù)的研發(fā)進展.

下面就來看看本周鋰電行業(yè)都有哪些新技術(shù)和大事件吧.

1、韓國鋰電池材料新突破,電動車里程數(shù)倍增

由韓國能源研究所(KoreaInstituteofEnergyResearch)JangBo-yoon博士帶領(lǐng)的團隊宣布,已成功開發(fā)了硅氧納米粉末,車用電池容量可因而倍增,在用做鋰電池的陰極材料后,可讓電動車單次充電的里程數(shù)增加一倍之多.預(yù)計明年1月就可量產(chǎn),電動車單次充電可行駛500公里.

更特別的是,由于采用了低成本的硅材料(每公斤只要價2-3美元)以及感應(yīng)發(fā)熱器,其成本僅是日本競爭品的30-50%.

研發(fā)人員正在跟某家企業(yè)共同開發(fā)新產(chǎn)品,最快明年1月量產(chǎn),供應(yīng)包括特斯拉(TeslaInc.)在內(nèi)的全球電池制造商所需.

點評:應(yīng)該是吹牛無疑了.壽命、能量密度、倍率等性能都語焉不詳,只是單單談?wù)摾m(xù)航里程,熟悉電動力電池的人應(yīng)該明白,這個數(shù)據(jù)根本沒有任何意義,更何況明年才可能量產(chǎn)出來的正極材料,應(yīng)用到電池上又是多少年以后的事情了,彼時,500km的續(xù)航是否還有競爭力,就很難說了.

2、中鼎集成動力電池生產(chǎn)智能化物流技術(shù)獲突破

由無錫中鼎集成技術(shù)有限公司自主研發(fā)的"動力鋰離子電池生產(chǎn)智能化物流成套系統(tǒng)"日前通過科技成果驗收.評價委員會認為該項目成果填補了國內(nèi)新能源動力電池智能化生產(chǎn)物流集成系統(tǒng)的空白,在鋰離子電池生產(chǎn)物流裝備技術(shù)及生產(chǎn)管控集成技術(shù)領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先水平.

"該項目實現(xiàn)了鋰電池各生產(chǎn)工序之間的物流自動化與信息同步化,實時地采集生產(chǎn)過程的相關(guān)信息,建立了產(chǎn)品質(zhì)量追溯體系."評價委員會認為,盡管新能源動力鋰電池的加工工藝日臻成熟,但由于系統(tǒng)集成與成套化程度還較低,至今仍未形成自動化、標準化的安全生產(chǎn)流程.

本項目的順利實施將提升新能源動力鋰電池生產(chǎn)過程的自動化和智能化水平,并促進和加快該行業(yè)的標準化建設(shè).此外,該項目打破國外技術(shù)壟斷,對促進我國動力鋰電池上下游產(chǎn)業(yè)鏈的整體發(fā)展、全面提升智能制造行業(yè)的技術(shù)水平具有重要意義.

點評:當前的鋰電產(chǎn)業(yè),幾乎每條產(chǎn)線都在給自己貼上智能制造的標簽,但事實上,國內(nèi)的智能制造普遍都很低級,所謂的大數(shù)據(jù)和信息化大多還只是一個概念,主要目標都體現(xiàn)在自動化上.但在國外,很多產(chǎn)線則是真正量化了所有因素(包括環(huán)境),使其成為生產(chǎn)工藝的一部分,這是國內(nèi)需要正視的差距.

3、國產(chǎn)燃料電池壽命突破5千小時

由中科院大連化物所持股企業(yè)新源動力股份有限公司(以下簡稱"新源動力")所開發(fā)的HYMOD?-300型車用燃料電池電堆模塊,采用高穩(wěn)定性、高性能的"膜基催化層膜電極設(shè)計"和高可靠性的"復(fù)合雙極板結(jié)構(gòu)",經(jīng)壽命測試和整車應(yīng)用驗證,突破了車用燃料電池5000小時的耐久性難關(guān),成為我國首例自主研發(fā)的超越5000小時耐久性的燃料電池產(chǎn)品.同時,該產(chǎn)品還實現(xiàn)了電堆在-10℃環(huán)境下的低溫啟動,以及在-40℃下的儲存.

作為新能源汽車發(fā)展的重要方向,氫燃料電池汽車技術(shù)經(jīng)過二十年的研發(fā)和驗證,已經(jīng)開始步入商業(yè)化導(dǎo)入期,國際各大車企陸續(xù)集中投放氫燃料電池商業(yè)化車型.燃料電池電堆是燃料電池汽車的核心部件,其耐久性和可靠性是燃料電池汽車實際應(yīng)用的關(guān)鍵問題.根據(jù)美國DOE提出的燃料電池商業(yè)化技術(shù)要求,燃料電池電堆的耐久性需要達到5000小時.

新源動力研發(fā)的HYMOD?-300型燃料電池電堆模塊突破了此項難關(guān),具有優(yōu)異的工程可靠性,目前已經(jīng)成功應(yīng)用于我國的燃料電池汽車:包括我國首款登錄工信部公告目錄的燃料電池轎車——榮威750燃料電池轎車,以及我國首款、全球第四款商業(yè)化的燃料電池汽車——上汽大通FCV80.

點評:別看國內(nèi)燃料電池風起云涌,但幾乎都局限在客車領(lǐng)域,乘用車領(lǐng)域的新聞寥寥無幾,其原因就是乘用車與商用車所用的燃料電池發(fā)動機完全不是一個體系,技術(shù)難度天壤之別.5000小時使用壽命是乘用車的燃料電池技術(shù)分水嶺,國內(nèi)能做到的非常少.單論技術(shù),新源動力確實是國內(nèi)燃料電池做的最好的,但其實用性如何,還要經(jīng)過時間的檢驗.