中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:日前,由北京市科委、北京大學(xué)等單位主辦,北京新材料發(fā)展中心等單位承辦的2012年(第七屆)動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展國(guó)際論壇在京召開。來(lái)自全球鋰離子電池領(lǐng)域前沿專家圍繞“動(dòng)力鋰離子電池的創(chuàng)新發(fā)展”,針對(duì)動(dòng)力汽車用電池材料、電池體系、電池材料及器件制備、安全性、材料表征及電池檢測(cè)等多方面內(nèi)容進(jìn)行了深入研討。
與會(huì)專家表示,應(yīng)加快我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí),以突破我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸,撬動(dòng)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
電池技術(shù)發(fā)展帶來(lái)曙光
事實(shí)上,電動(dòng)汽車早在20世紀(jì)30年代就已經(jīng)開始研究,但因?yàn)槭褂勉U酸蓄電池,始終未能得以大規(guī)模應(yīng)用。
不過(guò),鋰電池技術(shù)的進(jìn)展,為電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的曙光。據(jù)介紹,低成本、高安全、大容量、高功率的鋰離子電池是電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的核心突破點(diǎn)。
因電池材料問(wèn)題,鋰電池的應(yīng)用也并非一帆風(fēng)順。長(zhǎng)期以來(lái),鋰電池一般采用鈷酸鋰作為正極材料,但鈷酸鋰的價(jià)格高昂,安全性和輸出功率密度也很低,鋰離子電池未能在電動(dòng)車領(lǐng)域得以應(yīng)用。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),純電動(dòng)車一直在使用鉛酸蓄電池,混合動(dòng)力車輛在使用鎳氫電池。
由于難于合成出電化學(xué)性能良好的錳酸鋰材料,十多年來(lái)動(dòng)力鋰電池的研制始終未能取得進(jìn)展。然而,隨著近年來(lái)錳酸鋰技術(shù)的逐步成熟,車輛用鋰電池才被提到議事日程。中信國(guó)安盟固利公司有關(guān)專家介紹說(shuō),具有尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰的熱穩(wěn)定性好,耐過(guò)充電,大電流充放電性能優(yōu)越。
為了研制出適合電動(dòng)車的動(dòng)力鋰電池,中信國(guó)安盟固利公司在大量研究工作的基礎(chǔ)上,發(fā)明了一種獨(dú)特的復(fù)合金屬氧化物材料合成方法,所合成的錳酸鋰材料不僅具有十分優(yōu)越的循環(huán)充放電穩(wěn)定性,熱穩(wěn)定性也良好。
而近年來(lái)鋰電池的容量和循環(huán)性能正不斷得到提高,容量更大、質(zhì)量更輕、體積更小、價(jià)格更低的鋰電池不斷地被推向市場(chǎng)。
而隨著鋰電池技術(shù)的突破,我國(guó)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)也正在興起。專家介紹說(shuō),過(guò)去,我國(guó)電動(dòng)汽車研究基本處于實(shí)驗(yàn)室階段,“九五”國(guó)家電動(dòng)汽車攻關(guān)主要由大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)承擔(dān),雖然有兩家大汽車集團(tuán)也參與了項(xiàng)目,但只有一家企業(yè)堅(jiān)持到了最后。
“十五”、“十一五”情況則完全不同,“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)首次提出“整車牽頭”的原則,即在整車開發(fā)上,必須體現(xiàn)官、產(chǎn)、學(xué)、研四位一體的合作方式,以汽車生產(chǎn)企業(yè)為背景,鼓勵(lì)中小型企業(yè)共同參與,聯(lián)合攻關(guān),要求主要零部件課題申請(qǐng)必須聯(lián)合整車承擔(dān)單位共同上報(bào)。
今年的動(dòng)力鋰電池國(guó)際論壇上,記者看到,許多民營(yíng)企業(yè)也熱情高漲,希望在產(chǎn)業(yè)大發(fā)展之際分到一杯羹。
新形勢(shì)新要求
20世紀(jì)初,我國(guó)動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)憑借低廉的制造成本、世界最大的消費(fèi)市場(chǎng)及相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)鏈,得到了快速的發(fā)展,全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)逐步形成了中日韓三分天下的格局。
但從最近幾年來(lái)看,我國(guó)企業(yè)普遍規(guī)模較小并且缺乏國(guó)際化發(fā)展經(jīng)驗(yàn),同時(shí),我國(guó)企業(yè)在核心技術(shù)開發(fā)方面的不足,導(dǎo)致經(jīng)常受制于人或遭受侵權(quán)指控,嚴(yán)重制約了我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,也逐漸拉大了與日韓的差距。
今年4月18日,國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議討論通過(guò)了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》。會(huì)議指出,加快培育和發(fā)展節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè),對(duì)于緩解能源和環(huán)境壓力,推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),具有重要意義。
根據(jù)規(guī)劃,到2015年,我國(guó)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量將達(dá)到50萬(wàn)輛,到2020年超過(guò)500萬(wàn)輛;新能源汽車、動(dòng)力電池及關(guān)鍵零部件技術(shù)整體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
中國(guó)工程院院士楊裕生表示,要實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新工程,建立研發(fā)體系,突破關(guān)鍵核心技術(shù),必須大幅提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性水平和動(dòng)力電池系統(tǒng)安全性、可靠性、輕量化水平。而動(dòng)力鋰離子電池作為新能源汽車的核心部件,其性能已經(jīng)成為新能源汽車能否健康快速發(fā)展的關(guān)鍵。
據(jù)了解,當(dāng)前,北京在發(fā)展鋰電技術(shù)與產(chǎn)業(yè)方面取得了一系列喜人的成績(jī),涌現(xiàn)出多家國(guó)內(nèi)鋰電領(lǐng)域著名的科研機(jī)構(gòu)和知名企業(yè),率先突破了磷酸鐵鋰、鋰電隔膜等關(guān)鍵材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù),產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模,涌現(xiàn)出北大先行、中信國(guó)安盟固利等多家在鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮重要作用的知名企業(yè)。
然而,伴隨著國(guó)家《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的出臺(tái),電動(dòng)汽車的關(guān)鍵環(huán)節(jié)——鋰離子電池勢(shì)必面臨新的挑戰(zhàn)。2015年以前,在現(xiàn)有的材料體系下,動(dòng)力電池的性能有待進(jìn)一步提高,工藝、安全性及成本有待進(jìn)一步優(yōu)化和降低;2015-2020年,在原有研究基礎(chǔ)上,還應(yīng)進(jìn)一步探索新的電池材料體系。
仍須在關(guān)鍵環(huán)節(jié)發(fā)力
我國(guó)的動(dòng)力鋰電池是伴隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展而興起的。雖然這些年鋰電池的技術(shù)已經(jīng)取得長(zhǎng)足的發(fā)展,但在一些關(guān)鍵技術(shù)上,我國(guó)還處于受制于人的狀況。有關(guān)專家表示,我國(guó)動(dòng)力鋰電池的發(fā)展,仍須走好最后一公里。
例如,動(dòng)力鋰電池所用隔離膜仍待進(jìn)一步突破。目前,我國(guó)生產(chǎn)鋰離子電池的各廠家大多依賴于國(guó)外進(jìn)口,其售價(jià)甚至占了生產(chǎn)成本的20%以上。專家介紹說(shuō),鋰離子電池所用隔離膜并不是什么貴重材料,只是我國(guó)迄今在規(guī)?;a(chǎn)方面的技術(shù)仍未過(guò)關(guān)。如果這一技術(shù)難點(diǎn)得以解決,我國(guó)鋰離子蓄電池的生產(chǎn)成本還能大幅度下降。
據(jù)悉,鋰離子電池所用隔離膜將比氫燃料電池所用隔離膜容易解決。目前在國(guó)內(nèi),中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司和中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所等單位也在積極進(jìn)行鋰電池隔離膜方面的研究。
此外,從電動(dòng)汽車的技術(shù)水平來(lái)看,我國(guó)幾乎與國(guó)外處于大致相同的起跑線,但是從產(chǎn)業(yè)發(fā)展和推廣應(yīng)用方面來(lái)說(shuō),我國(guó)與國(guó)外卻還有較大差距。
專家呼吁,電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)是一個(gè)技術(shù)高度集成的產(chǎn)業(yè),同時(shí)也是一個(gè)資金密集型產(chǎn)業(yè)。盡管政府投入不足,但可以運(yùn)用稅收政策、產(chǎn)業(yè)政策等經(jīng)濟(jì)杠桿引導(dǎo)其他資金進(jìn)入電動(dòng)汽車領(lǐng)域。