《電子技術(shù)應(yīng)用》
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為我國動力電池業(yè)指點迷津:安全是行業(yè)發(fā)展的“命門”

2018-08-09
關(guān)鍵詞: 電池 新能源 測試 鋰電

  近年來,包括中國在內(nèi)的全球各大汽車生產(chǎn)國以及跨國汽車企業(yè),以電動汽車為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略并深入實施,為中國動力電池產(chǎn)業(yè)開啟了發(fā)展機遇。中國動力電池產(chǎn)業(yè)在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的帶動下,無論是在增長速度還是核心技術(shù)等方面均取得長足進步。如何在新一輪競爭中占據(jù)有利地位,誕生更多的優(yōu)勢集團企業(yè),突破技術(shù)難關(guān),實現(xiàn)跨越式的發(fā)展?日前,來自中國工程院、中國汽車技術(shù)研究中心有限公司(以下簡稱:中汽中心)、中國汽車工程學會等機構(gòu)的多位業(yè)內(nèi)專家對我國動力電池業(yè)未來技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈、梯次回收利用等方面進行了全面梳理,為我國動力電池業(yè)指點迷津,明確未來的發(fā)展方向。

  安全是發(fā)展的“命門”

  安全是消費者最重視的問題,也是動力電池和新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。任何研發(fā)成果都應(yīng)該建立在保障實際裝車應(yīng)用安全的基礎(chǔ)上。各類材料技術(shù)的升級、BMS技術(shù)的完善、電池及組件等主被動安全措施的應(yīng)用,都使得鋰離子動力電池系統(tǒng)在使用中的安全系數(shù)大大增加。

  中汽中心北京工作部副主任王成認為應(yīng)持續(xù)重視動力電池安全不放松。近兩年來,為應(yīng)對電動汽車對提升續(xù)駛里程的迫切需要,動力電池也在不斷提升能量密度,但一些新型高比容量材料的應(yīng)用,也使得電池本身的安全隱患加大。王成表示,安全是動力電池產(chǎn)業(yè)和新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石,任何時候不能輕視和放松,對于提升動力電池能量密度跨出的每一步都需謹慎,都必須確保安全。

  中國工程院院士吳鋒認為,要多角度全系統(tǒng)提高電池安全性。當前,在能量密度指標快速提升的同時,應(yīng)更加關(guān)注電池的安全應(yīng)用。解決動力電池安全性問題要從多角度出發(fā),從全系統(tǒng)入手,在深入全面認識應(yīng)用環(huán)境、電池反應(yīng)機制及其伴生副反應(yīng)的基礎(chǔ)上,去提高電池的安全可靠性。

  搶占科研技術(shù)制高點

  近年來,在國家政策支持下,新能源汽車發(fā)展迅猛。作為新能源汽車的動力來源,動力電池的發(fā)展一直備受關(guān)注。從之前的磷酸鐵鋰電池到三元電池,下一個技術(shù)又會是什么?能否實現(xiàn)彎道超車,搶占技術(shù)制高點?中國工程院院士陳立泉表示,固態(tài)鋰電池有望成為下一代車用動力電池主導技術(shù)路線。固態(tài)鋰電池的關(guān)鍵是固態(tài)電解質(zhì)材料,現(xiàn)有的無機固體電解質(zhì)和高分子聚合物電解質(zhì)材料中,沒有任何一種材料既有高離子電導率和機械強度,又有良好的加工性能。因此,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界應(yīng)加大合作研發(fā),盡快開發(fā)出聚合物/陶瓷復合材料,以滿足固態(tài)電池的所有要求,從而促進其在新能源汽車中的大規(guī)模推廣應(yīng)用,使國內(nèi)動力電池產(chǎn)業(yè)從跟跑變?yōu)轭I(lǐng)跑,我國產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)才能在這場激烈的國際競爭中獲勝。

  國投創(chuàng)新投資管理有限公司總經(jīng)理李鋼認為,在世界范圍內(nèi),高比能動力電池是當前動力電池技術(shù)發(fā)展的熱點?,F(xiàn)階段除提升正極材料容量(例如全面應(yīng)用811體系)之外,負極材料也是研發(fā)的重點。高硅負極已成為努力突破的方向,隨之而來的還有干法生產(chǎn)工藝的突破。

  實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈縱橫整合

  2017年,動力電池業(yè)整體發(fā)展并不輕松,上游原材料價格不合理瘋漲,下游車企不斷壓低動力電池采購價格,同時有些企業(yè)在擴充規(guī)模時資金鏈面臨較大風險,在重重壓力之下,能夠輕松贏利的企業(yè)少之又少。2018年新能源汽車財政補貼繼續(xù)退坡,未來面對開放的市場,和國外動力電池企業(yè)的產(chǎn)品競爭,留給中國動力電池企業(yè)準備的時間已經(jīng)不多。

  中國動力電池企業(yè)如何取得發(fā)展先機,如何突圍成功?中汽中心副總經(jīng)理吳志新認為,新能源汽車能否大規(guī)模普及關(guān)鍵在于電池。他表示市場開放是大勢所趨,動力電池的市場競爭必然是國際化的競爭。想要突出重圍,必然要深耕上下游鏈條渠道,上游與零部件及原材料供應(yīng)建立戰(zhàn)略聯(lián)盟,下游與整車廠商建立緊密的合作關(guān)系,整車的設(shè)計應(yīng)該以動力電池系統(tǒng)為核心展開,只有將動力系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)與整車布局綜合考慮,一體化設(shè)計,才能滿足市場需求,贏得市場份額。

  中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍表示,中國動力電池市場需求巨大,行業(yè)競爭加劇,行業(yè)的整合正在持續(xù)進行中,市場將進一步向優(yōu)勢企業(yè)集中,國內(nèi)動力電池企業(yè)應(yīng)該提前規(guī)劃布局,做好全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè);要具備全球化視野,做好全球市場定位,能否進入國際大客戶的供應(yīng)鏈,是決定其在全球動力電池市場地位的關(guān)鍵一步。

  建立梯次利用及回收體系

  隨著我國發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)上升為國家戰(zhàn)略,2013年以后新能源汽車大規(guī)模推廣應(yīng)用,產(chǎn)銷量不斷攀升,截至2017年年底累計推廣新能源汽車180多萬輛,裝配動力電池約86.9GWh。根據(jù)企業(yè)質(zhì)保期限、電池循環(huán)壽命、車輛使用工況等方面情況綜合測算,2018年后新能源汽車動力電池將進入規(guī)模化退役階段,預計2019年動力電池回收量將達到11.14萬噸,2020年將達到25.7萬噸。解決廢舊動力電池回收再利用問題迫在眉睫。

  國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬認為,動力電池應(yīng)為實現(xiàn)低成本梯次利用,實現(xiàn)無能耗環(huán)?;牟牧戏纸饣厥招枨?,按照符合循環(huán)經(jīng)濟的要求進行一體化設(shè)計。電芯要能方便回收分解,分解的效率要遠遠高于制造效率,目標是實現(xiàn)自動化、低能耗、環(huán)保的材料分解。

  吳志新也指出,動力電池廠商需要有低成本梯次利用、實現(xiàn)無能損耗環(huán)保的材料分解回收的大局意識,新能源汽車退役動力電池有效的梯次利用和報廢回收,對于新能源汽車、動力電池產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展非常重要。如果能做好動力電池的梯次利用,不僅可以降低動力電池成本延長使用壽命,還可以降低儲能成本,并對可再生能源有效利用起到積極作用。

  電池中國網(wǎng)認為,縱觀全球動力電池發(fā)展現(xiàn)狀及潛力,中日韓鋰電技術(shù)同屬領(lǐng)先陣營。對此,我國產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)只有持續(xù)不斷加強動力電池核心技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā),全力協(xié)同推動產(chǎn)業(yè)化進程,才能保持領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)鏈綜合競爭力。同時,我國動力電池產(chǎn)業(yè)還要在高安全性、高性能、高質(zhì)量、長壽命、低成本、可回收再利用性好等方面再下功夫,建立起一個強大的產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)集群,才能聯(lián)手面對國際競爭。


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