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消息！動(dòng)力電池開啟新技術(shù)競(jìng)賽

來源：中國(guó)能源報(bào) 時(shí)間：2023-02-15 18:16:51

中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國(guó)動(dòng)力電池累計(jì)裝車量達(dá)294.6GWh,同比增長(zhǎng)90.7%。在裝車量高速增長(zhǎng)的背景下，動(dòng)力電池新技術(shù)也層出不窮，麒麟電池、龍鱗甲電池、SFC480超級(jí)快充電池等相繼出現(xiàn)。動(dòng)力電池技術(shù)路線將怎樣發(fā)展？新技術(shù)將帶來哪些挑戰(zhàn)？

(相關(guān)資料圖)

■■ 新技術(shù)層出不窮

2022年，寧德時(shí)代、蜂巢能源、欣旺達(dá)、瑞浦蘭鈞等主流電池企業(yè)均發(fā)布了創(chuàng)新技術(shù)，新技術(shù)各具特點(diǎn)，都使電池性能有了明顯提升。

2022年6月，寧德時(shí)代發(fā)布CTP 3.0麒麟電池。該電池材料體系兼容三元材料和LFP，體積利用率突破72%，系統(tǒng)能量密度分別達(dá)到250Wh/kg和160Wh/kg，兼具安全無熱擴(kuò)散技術(shù)，支持5分鐘快速熱啟動(dòng)及10分鐘10%-80%的快充，具備4C快充能力，支持整車?yán)m(xù)航超1000公里。8月，瑞浦蘭鈞發(fā)布“問頂”電池。該電池采用全新的動(dòng)力電池設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、新型一體化焊接技術(shù)，使得電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了一體化的連接，空間利用率有效提升超7%。通過該技術(shù)使LFP電芯體積能量密度達(dá)到450Wh/L，支持整車?yán)m(xù)航超700公里，讓新一代中鎳三元電池支持整車?yán)m(xù)航超1000公里。12月，蜂巢能源發(fā)布龍鱗甲電池。該電池采用“熱-電分離”設(shè)計(jì)和雙面冷卻設(shè)計(jì)，換熱能力較一般水平提升70%，極大提升了電池包安全性，采用LFP電芯的系統(tǒng)體積成組效率提升至76%，續(xù)航超過800公里，采用高錳鐵鎳電芯超過900公里，采用三元電芯則超過1000公里。

據(jù)了解，目前，動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新主要集中在材料、結(jié)構(gòu)、封裝形式上。根據(jù)此前中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高的預(yù)計(jì)，未來動(dòng)力電池很有可能出現(xiàn)更多材料體系方面的創(chuàng)新。

■■ 多路線共同發(fā)展

在伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理、中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)研究院院長(zhǎng)吳輝看來，未來，動(dòng)力電池的技術(shù)路線和形態(tài)將呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的態(tài)勢(shì)，并不會(huì)趨向于某一方向。

“目前，各種電池技術(shù)的名稱多種多樣，反映了動(dòng)力電池技術(shù)的不穩(wěn)定以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈?！毙履茉磁c智能網(wǎng)聯(lián)汽車獨(dú)立研究者曹廣平表示，“電池技術(shù)路線是否能夠統(tǒng)一，關(guān)鍵還是要看電池正負(fù)極和電解質(zhì)層的材料體系，是材料體系的特性決定了電池的生產(chǎn)工藝和應(yīng)用特點(diǎn)，然后才決定了包裝形式、尺寸規(guī)格、系統(tǒng)構(gòu)成以及裝車后的安裝集成等，包括后續(xù)的售后維護(hù)與回收利用?！?/p>

曹廣平認(rèn)為，目前正極的鐵鋰、三元、高鎳、無鈷，負(fù)極的石墨、無定形碳、硅碳等，電解質(zhì)的液態(tài)、半固態(tài)、全固態(tài)等這些材料體系的發(fā)展仍未完全穩(wěn)定，繼而這些材料所決定的能量密度、功率密度、安全性、壽命、成本等多方面的特性也就難以統(tǒng)一，后續(xù)電池應(yīng)用的各種形式要素也就更難統(tǒng)一。

海通國(guó)際的研報(bào)指出，隨著行業(yè)成熟度不斷提升，動(dòng)力電池技術(shù)革新將成為驅(qū)動(dòng)行業(yè)發(fā)展的核心因素，主要通過現(xiàn)有材料體系的迭代升級(jí)和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新推動(dòng)能量密度提升，實(shí)現(xiàn)降本增效。中期，鐵鋰與三元仍然是材料體系的主流路線，并將在成分方面不斷優(yōu)化改良；長(zhǎng)期來看，“低成本+高能量密度”發(fā)展趨勢(shì)較為明確。

與此同時(shí)，在2022年碳酸鋰等動(dòng)力電池原材料價(jià)格瘋漲的情況下，鈉離子電池、固態(tài)電池、錳基電池等還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的新型電池備受關(guān)注。不過，曹廣平指出：“如鈉離子電池，雖然資源相對(duì)豐富、理論上成本低、安全性好，但量產(chǎn)替代需要一個(gè)長(zhǎng)期的過程。在鈉離子電池取得進(jìn)步的過程中，鋰離子電池等新技術(shù)肯定也會(huì)發(fā)展，所以多條技術(shù)路線仍是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系?！?/p>

■■ “車電”融合發(fā)展

動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車最為核心的部件，目前，各類電池技術(shù)已能滿足主流車型對(duì)于續(xù)航里程等多方面的要求。那么，未來動(dòng)力電池新技術(shù)和電動(dòng)汽車二者將會(huì)如何相互影響？

在曹廣平看來，電池技術(shù)是車輛電動(dòng)化發(fā)展的一大瓶頸?！斑@個(gè)瓶頸決定了整車是采用混動(dòng)還是采用純電動(dòng)路線，包括混動(dòng)里的串混、插混、普混以及純電動(dòng)里面的各級(jí)別、各續(xù)航里程車型的設(shè)計(jì)路線。反過來，整車的市場(chǎng)需求也決定了對(duì)電池能量密度、安全性、價(jià)格、壽命等的要求。在技術(shù)層面上，會(huì)要求目前整車面向電池這個(gè)短板進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如，降低風(fēng)阻能耗、減重輕量化、電池管理智能化，都要圍繞電池設(shè)計(jì)和評(píng)估并做平衡。反過來，整車又為電池提出技術(shù)和設(shè)計(jì)要求。”

曹廣平同時(shí)表示，未來應(yīng)該將動(dòng)力電池研發(fā)放在首位，整車和充電設(shè)施圍繞電池也可以做更多創(chuàng)新。

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