中科院院士：中國300wh/kg動力電池已研發完成 豐田的固態電池不稀奇
讓特斯拉Model 3限于難產的就是其著名的動力電池2170，據說比能量約為280瓦時 公斤。最新的消息是，中國的高鎳三元鋰電池，比能量超過300
讓特斯拉Model 3限于難產的就是其著名的動力電池2170，據說比能量約為280瓦時/公斤。
最新的消息是，中國的高鎳三元鋰電池，比能量超過300瓦時/公斤，已完成研發。
中國電動車百人會執行副理事長、中國科學院院士歐陽明高先生明確指出，寧德時代、天津力神、國軒高科等幾只團隊，已經基本實現了300瓦時/公斤動力電池的研發。
歐陽明高指出，國家原計劃希望在2020年，達成比能量達到300瓦時/公斤動力電池的量產目標，是確定無疑的，甚至有機會沖擊比能量350瓦時/公斤。
2018年1月7日，在中國電動車百人會舉行的一次媒體發布會，該組織執行副理事長歐陽明高發表演講，就2018年-2030年，全球動力電池的技術路線，階段性目標以及熱點問題進行闡述。
一些重要的觀點簡介如下：
1、2020年，產業化的300瓦時/公斤的動力電池取得了實質性突破，單體比能量達到350瓦時/公斤、系統260瓦時/公斤是我們力爭的目標。
2、中科院寧波材料所跟贛鋒鋰業合作，正在推進產業化，計劃2019年量產固態鋰離子電池。
3、豐田做的不是全固態鋰金屬電池，做的是固態鋰離子電池，它的負極是石墨類(因此難度是小很多的)。
4、鋰硫、鋰空氣電池方面，目前國內外進展相對緩慢，2017年沒有看到突破性的進展。
5、全固態鋰電池會在2025-2030年之間取得突破。
更詳細內容，請看歐陽明高先生的演講全文：
今年年會(1月21日)做報告我也將代表總體專家組，做技術報告。技術問題非常多，我現在重點關注有三個問題：電池、電耗、充電。
第一個，零部件層面、核心技術層面我想動力電池肯定是關鍵，燃料電池當然也很關鍵，我現在挑一個年度進展最大的，因為技術進展太多了。
第二個，整車技術。我今年關注的不是里程，是電動車的電耗，這是當前整車集成技術的核心問題。我今年年會也會講這個問題。
第三個，從整個新能源汽車推廣應用的系統工程來講，充電技術正在經歷需求大增長，技術大發展的時期。需要重點關注。
所以我在百人會年會大概會講這么三個問題，但今天我只挑一個問題，就是純技術的電池問題。
一、國內動力電池的主要技術進展。
第一方面，2020年要產業化的300瓦時/公斤的動力電池取得了實質性突破。
目前新能源汽車專項里面有三個團隊：一個是寧德時代新能源、一個是天津力神、一個是合肥國軒。這三個團隊目前基本上采用的技術路線大同小異，正極高鎳三元，負極是硅碳。這個電池技術指標已經接近應用要求，可以說有重大進展。
比能量都已經達到目標了，寧德時代的能量密度達到304瓦時/公斤，其他兩家也差不多。循環壽命上，寧德時代也基本上在1000次左右，當然還有部分企業安全性標準還沒有完全滿足，寧德時代安全性也全部通過。
300瓦時/公斤的單體，大概能做出200-210瓦時/公斤的電池系統，因為他們基本上是軟包電池，不是方形電池。
我們2017年年底、2018年年初單體能量密度大概達到230瓦時/公斤，系統大約150瓦時/公斤。
在2018、2019年我們還需要再提高50~70瓦時/公斤，這個我認為是可以做到的。至于在2020年，單體比能量達到350瓦時/公斤、系統260瓦時/公斤是我們力爭的目標。
第二方面，到2025年時，希望沖擊單體電池400瓦時/公斤的產業化目標。
單體300瓦時/公斤，變的是負極從碳變成硅碳，要達到400瓦時/公斤我們要變的是正極。目前可選的正極有好幾種，我們“新能源汽車重大專項”取得突破性進展的是高容量富鋰錳基正極材料。
有兩個單位承擔了前沿基礎項目，一個是中科院物理所，改善了富鋰錳基正極循環的電壓衰減。達到的指標是100周之后電壓衰減降到了2%以內，應該說這是一個重大的進展。
另外一個是北京大學的團隊，首次研制出了比容量400毫安時/克的富鋰錳基正極，對于400瓦時/公斤應該是沒有問題的，甚至可能更高。
第三方面，更加前沿的，是固態電池。
固態電池國內有多家研究機構和產業單位在做，包括中科院青島能源所、中科院寧波材料所，中科院物理所等，也包括寧德時代新能源、中航鋰電等。
最近中科院寧波材料所跟贛鋒鋰業合作，正在推進產業化，計劃2019年量產固態鋰離子電池。
應當說固態電池無疑是2017年全球電池領域最熱的一個技術名詞，所以下面我以固態電池為例來介紹全球動力電池技術熱點。
二、全球電池技術熱點：全固態鋰電池技術概況
全固態鋰電池，這幾個詞每一個字都不能少、不能變，比方說“全固態”跟“固態”是不一樣的，“鋰電池”和“鋰離子電池”不是一個概念。
所謂“全固態鋰電池”是一種在工作溫度區間內所使用的電極和電解質材料均呈固態，不含任何液態組份的鋰電池，所以我們全稱是“全固態電解質鋰電池”。
這個全固態鋰電池又分成全固態鋰一次電池和全固態鋰二次電池。
一次電池其實已經有用的，全固態鋰二次電池又分成全固態鋰離子電池和鋰金屬電池。這兩個概念又要區別，所謂全固態金屬鋰電池，就是它的負極用的是鋰金屬，我們現在負極大家知道用的是碳或者硅碳或者鈦酸鋰。
全固態鋰電池的概念比鋰離子電池出現的更早。大家知道鋰離子電池只出現了25年左右，是日本人發明的，到現在25年，真正到車上用就10多年，所以很年輕但是進步很快。
早期所指的全固態鋰電池，都是指金屬鋰為負極的全固態金屬鋰電池，所以一說全固態往往說到這個，就是說全固態的是以鋰金屬為負極的。
全固態鋰電池有幾個潛在的技術優勢：
第一，比方說安全性高。因為它沒有有機溶劑作為電解質引發電解液燃燒問題。
第二，能量密度高。這個要說明的是，固態電解質的密度和使用量高于液態電解質，在正負極材料相同的時候，他的優勢是不明顯的。但如果有了固態電解質之后就沒有電解液泄漏問題，所以它可以一片片全部疊起來，不像我們非要搞一個軟包包起來，這樣體積比能量就會高。
第三，正極材料選擇的范圍寬。因為負極是鋰金屬，正極不含鋰都可以。還有，電解質的電壓窗口會更寬些，正極材料選擇范圍也就大，比能量也可以提高。
第四，系統比能量高。由于電解質無流動性，可以方便地通過內串聯組成高電壓單體，利于電池系統成組效率和能量密度的提高。
責任編輯：lixin
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