高能量動力電池的發展趨勢

TIME: 2020-10-22 新聞資訊

在國家政策導向已經非常明確下大力支持高能量密度的新型锂離子動力電池發展，並已經有相應的政策細則體現。主要表現在三個方面:一是2017年6月份國家工信部發布的雙積分政策,通過高能量密度降低電池質量而獲得低的百公裏電能消耗量Y時,可以獲得1.2倍積分;二是去年年底補貼政策,強調了高能量密度(乘用車電池能量密度>120Wh/Kg)時,可獲得1.1~1.2倍補貼;三是從獲取補貼必須進入的新能源汽車推廣目錄來看,乘用車三元锂電車型占比持續提升,今年第6批車型份額占比超過70%,已然促進了高能量密度電池的發展。

然而,雖然國內新能源汽車推廣應用方面取得了良好成績,但是面向私人消費者的純電動乘用車産品仍受制于“裏程焦慮”的影響,尚未實現大規模應用。私人需求端市場的突破與滿足要求動力電池的能量密度有進一步提升,就目前情況而言,僅三元锂動力電池和固態锂動力電池可能達成2020年目標。這將引發國內動力電池技術新格局。

第一類,技術領先型,以CATL爲代表。CATL企業本身已經具備了三元锂電技術沈澱,其産品將采用矽碳材料作爲負極,“十三五”期間有望實現350Wh/kg目標;同時CATL在固態锂電池(锂硫電池、聚合物電芯)均取得了突破,如CATL設計制造的容量爲325mAh的聚合物電芯高溫循環性能表現良好。技術的領先和提前布局,能夠保證企業在新技術的應用推廣時占據制高點。

第二類,技術跟隨型,以國軒高科、力神等爲代表。國軒高科、力神等企業具備較強的市場基礎,都在加速研發具有高電池能量密度的三元锂電技術。如科技部官網關于國軒高科三元锂電技術的突破情況,稱其以“高鎳正極+矽基負極”爲電池材料,實驗室電池能量密度水平達281Wh/kg。但是這類企業很少或者基本上沒有涉及到固態锂電池技术储备,该类企业或将加快同三星日本研究所、Sakti3(美国)、清陶能源等具有全固態锂電池技术的企业合资合作。

第三類,技術轉型類,以比亞迪、萬向等爲代表。比亞迪、萬向等企業,其核心産品磷酸鐵锂電池能量密度上升空间有限,逐步降低磷酸鐵锂電池的影响,加速转型三元锂電池技术路线。其中,万向旗下A123Systems磷酸铁锂产品能量密度止步于140Wh/kg左右;比亚迪计划在2018年三元锂電池能量密度达到240Wh/kg左右,2020年达到300Wh/kg左右。该类企业具有较强的技术积累和研发支撑,且有较强的技术嗅觉,或将加强同中科院青岛能源所、国能电池研究院等科研院所的合作,加快全固态动力电池的研发。

總而言之,磷酸鐵锂技術路線正在被替代,三元锂電池技术路线已经成为主流,未来全固態锂電池或新锂离子电池技术路线将逐步替代三元锂。

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