中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：11月2日，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)召集國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)舉行“動(dòng)力電池材料及材料綜合利用研討會(huì)”，會(huì)上，針對(duì)動(dòng)力電池企業(yè)對(duì)當(dāng)前國(guó)家有關(guān)部門對(duì)電池比能量不同要求的困惑，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所主任肖成偉解釋說(shuō)：動(dòng)力電池比能量350 Wh/kg 是目標(biāo)， 300 Wh/kg 是指標(biāo)。
據(jù)了解，科技部部長(zhǎng)萬(wàn)鋼2016年在公開(kāi)場(chǎng)合表示，今后五年內(nèi)電池能量要達(dá)到300瓦時(shí)/公斤以上，而10月份下發(fā)的“科技部關(guān)于發(fā)布國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車等重點(diǎn)專項(xiàng)2017年度項(xiàng)目申報(bào)指南的通知”詳細(xì)說(shuō)明了此項(xiàng)要求。但工信部2015年起草的《中國(guó)制造2025》及其相關(guān)解讀中，關(guān)于動(dòng)力電池比能量要求2020年達(dá)到350 Wh/kg。
不同的要求，對(duì)業(yè)內(nèi)造成一定困惑，此次會(huì)議上，不少動(dòng)力電池廠家對(duì)此提出疑問(wèn)，并表示在實(shí)際工作當(dāng)中，300 Wh/kg已經(jīng)是一個(gè)比較高的任務(wù)，需要企業(yè)在技術(shù)、人力、時(shí)間和經(jīng)費(fèi)方面做出巨大投入，要想在5年達(dá)到350 Wh/kg，企業(yè)感到力不從心。對(duì)此，肖成偉說(shuō)：“動(dòng)力電池比容量350 Wh/kg 是目標(biāo)， 300 Wh/kg 是指標(biāo)。指標(biāo)必須達(dá)成，目標(biāo)是要努力的。”
會(huì)上，肖成偉還做了“動(dòng)力電池材料及材料綜合利用概況的研究”的報(bào)告，具體內(nèi)容如下：
關(guān)于“動(dòng)力電池材料和材料的綜合利用”，最主要關(guān)心電池關(guān)鍵的核心原材料，就是正極、負(fù)極、隔膜、電解液等等，加上電池在車上使用壽命終止之后的梯級(jí)利用和資源回收的內(nèi)容。
其實(shí)從材料的角度去看，對(duì)動(dòng)力電池這個(gè)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)歸結(jié)到最后還是材料技術(shù)的進(jìn)步，我想這是現(xiàn)在關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)了，因?yàn)樵瓉?lái)從車到電池，從電池到材料，實(shí)際上對(duì)材料我個(gè)人的看法，最主要涉及到這么幾個(gè)方面，實(shí)際跟電池還是相關(guān)的。對(duì)電池來(lái)說(shuō)，有高功率的、有高能量的、有能量功率兼顧的，這三大類，所以對(duì)材料的開(kāi)發(fā)也是針對(duì)這三大應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)做的。比如像正極，目前用的在國(guó)內(nèi)最多的應(yīng)該是磷酸鐵鋰，現(xiàn)在無(wú)論是科技部牽頭制定的《電動(dòng)汽車重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)》，還是《中國(guó)制造2025》，包括現(xiàn)在已經(jīng)執(zhí)行完成的工信部牽頭做的《創(chuàng)新工程》，這些方面的項(xiàng)目設(shè)計(jì)的內(nèi)容來(lái)看，還是向著高比能的方向去發(fā)展。所以說(shuō)，對(duì)材料來(lái)說(shuō)，目前關(guān)注的熱點(diǎn)還是高比能的材料，無(wú)論是正極材料還是負(fù)極材料。正極材料里邊還是以三元材料為主，尤其是以高鎳的三元材料為主，包括高鎳+高電壓的三元材料為主。我想這是現(xiàn)在和目前今后一段時(shí)間研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)熱點(diǎn)。
負(fù)極材料方面，現(xiàn)在應(yīng)用多的還是石墨類的材料，像人造石墨、天然石墨等等。后面大家研發(fā)產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)熱點(diǎn)就是硅炭材料，無(wú)論是純硅的還是氧化亞硅的，跟高功率相結(jié)合的還有硬碳的材料，我想這是今后一段時(shí)間大家開(kāi)展技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化的熱點(diǎn)。
隔膜方面，從目前和今后一段時(shí)間來(lái)看，還是以聚烯烴的材料為主，這里面無(wú)論是聚丙烯還是聚乙烯，在動(dòng)力電池都會(huì)有應(yīng)用。有可能是這么樣一個(gè)發(fā)展的趨勢(shì)，針對(duì)著能量密度高的這樣一個(gè)發(fā)展的趨勢(shì)和要求，聚烯烴的隔膜是研發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)熱點(diǎn)，就是說(shuō)在聚乙烯薄型化的基礎(chǔ)上，在表面做一個(gè)陶瓷涂層，來(lái)做電池安全性提升，這樣一個(gè)對(duì)隔膜研究的內(nèi)容，包括一些產(chǎn)業(yè)化的內(nèi)容，是一個(gè)熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。
對(duì)電解液來(lái)說(shuō)，目前還是以六氟磷酸鋰為主，現(xiàn)在新的一些電解質(zhì)，像鋰FSI、鋰TFSI，目前來(lái)看還是以添加劑的形式在里面進(jìn)行應(yīng)用。
我再多說(shuō)一個(gè)，隔膜現(xiàn)在一些新型的隔膜也在去做，比如高溫的一些隔膜，像方龍(音)等等這樣一些隔膜，也在動(dòng)力電池里邊去應(yīng)用。
電池，前邊已經(jīng)說(shuō)了一下，像高功率的、高比能的，能量密度高的，用在純電動(dòng)車的，有一個(gè)插電式用的，能量、功率兼顧型的，我想前面說(shuō)的材料都可以在不同的電池體系里邊進(jìn)行應(yīng)用。
這是從整個(gè)材料大的發(fā)展方向，我個(gè)人的看法是這樣的。
從產(chǎn)業(yè)的角度來(lái)說(shuō)，其實(shí)國(guó)內(nèi)的無(wú)論是正極、負(fù)極、隔膜和電解液，其實(shí)在近幾年已經(jīng)取得了一個(gè)很大的進(jìn)展，像負(fù)極材料方面，無(wú)論是貝特瑞還是杉杉等等這樣一些企業(yè)，其實(shí)在國(guó)際主流的電池企業(yè)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量的供應(yīng)，我想無(wú)論是對(duì)材料企業(yè)技術(shù)的提升，還是對(duì)國(guó)內(nèi)的電池水平的提升，會(huì)有一個(gè)很大的支撐作用。
電解液現(xiàn)在其實(shí)也有很多的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外的主流電池企業(yè)的供貨，就像國(guó)國(guó)泰華榮，像天津的金牛，給一些日本的企業(yè)，包括一些韓國(guó)的企業(yè)，都實(shí)現(xiàn)了供貨，我想這也是一個(gè)比較好的現(xiàn)象。隔膜，近幾年在里邊提升的還是比較快的，尤其是聚烯烴的隔膜，現(xiàn)在很多的企業(yè)也都在加大投資，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)韓國(guó)一些主流動(dòng)力電池企業(yè)的供貨。無(wú)論是從材料的技術(shù)，還是從產(chǎn)業(yè)的技術(shù)這幾方面來(lái)看，對(duì)國(guó)內(nèi)的動(dòng)力電池的支撐，我想還是起了一個(gè)非常大的作用。
從目前來(lái)看，在材料方面其實(shí)還是有一些現(xiàn)實(shí)的技術(shù)問(wèn)題需要大家去關(guān)注、去克服，比如說(shuō)現(xiàn)在大家為了能夠提升電池的能量密度，比如現(xiàn)在做到300瓦時(shí)/公斤的這樣一個(gè)水平，當(dāng)然原來(lái)在應(yīng)用的材料體系，基本上是以高鎳的三元材料和硅炭的負(fù)極材料做一個(gè)匹配。比如對(duì)高鎳的三元材料，比如它的安全性，我想是電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)難點(diǎn)，并且高鎳材料對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝的要求也是一個(gè)難點(diǎn)。我想這些問(wèn)題，包括還有硅炭的負(fù)極材料它在循環(huán)過(guò)程中的體積膨脹、粉化的現(xiàn)象，我想也是在做高比能電池材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化里邊著重需要去關(guān)注的。
對(duì)梯級(jí)利用的角度來(lái)看，目前像工信部、發(fā)改委也都出臺(tái)了一些相關(guān)的政策來(lái)支持動(dòng)力電池的回收和它的梯級(jí)利用。在這里面目前來(lái)看，從它的經(jīng)濟(jì)性來(lái)看還是有一些問(wèn)題，尤其是對(duì)磷酸鐵鋰來(lái)說(shuō)，從經(jīng)濟(jì)性角度還是有一些問(wèn)題，就是說(shuō)從整個(gè)投入產(chǎn)出來(lái)說(shuō)還是算不過(guò)賬來(lái)的，這個(gè)我想是對(duì)磷酸鐵鋰的電池做它的梯級(jí)利用的時(shí)候需要關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)然我們前期也可以做用在儲(chǔ)能或者后備電源的領(lǐng)域，剛才講的還是從資源回收的角度來(lái)看的，還是算不過(guò)賬來(lái)的。還有三元材料，因?yàn)樯婕暗劫F重金屬，像鈷、錳、鎳，現(xiàn)在的做法基本上是，現(xiàn)在把電池做完拆解之后，做了相應(yīng)的貴重金屬的回收之后再生或者重新合成一些活性材料，做這樣一個(gè)應(yīng)用。從這個(gè)角度來(lái)看，只要規(guī)模能上去，經(jīng)濟(jì)性來(lái)說(shuō)是可以接受的。
從材料的綜合利用角度，實(shí)際上分成兩個(gè)層次去看，一個(gè)是從車上使用壽命終止之后的再利用，就是用在儲(chǔ)能或者說(shuō)電信基站后備電源的領(lǐng)域，我們需要從經(jīng)濟(jì)性方面做一些分析，這個(gè)其實(shí)涉及到第三條里邊提的相應(yīng)的一些標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，比如我們希望能夠把電池做到標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊的標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)這樣一個(gè)電池我們?cè)谲嚿贤艘巯聛?lái)之后，我們會(huì)對(duì)電池做一個(gè)大類的甄別，重組一下，可以用在儲(chǔ)能的領(lǐng)域。但是目前來(lái)看，電池從退役下來(lái)之后的使用情況來(lái)看，用在儲(chǔ)能的這樣一個(gè)領(lǐng)域目前經(jīng)濟(jì)性還是有問(wèn)題的，一個(gè)比較大的問(wèn)題就是，電池從車上退役下來(lái)之后，我們要做一個(gè)分選，根據(jù)這樣一個(gè)分選的結(jié)果我們重新給它組配，其實(shí)這個(gè)過(guò)程中，剔除了有問(wèn)題的電池之外再去做組配的話，從經(jīng)濟(jì)性來(lái)說(shuō)現(xiàn)在看來(lái)還是有問(wèn)題的。所以這塊也希望聽(tīng)一下大家相關(guān)的一些做法或者一些建議，如何來(lái)提升電池的梯級(jí)利用這樣一些情況，尤其從一些典型的案例角度來(lái)看一下。
在電池標(biāo)準(zhǔn)方面，目前來(lái)說(shuō)，無(wú)論是從材料的一些標(biāo)準(zhǔn)，還是從電池的標(biāo)準(zhǔn)，包括系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)現(xiàn)在做的我個(gè)人認(rèn)為相對(duì)來(lái)說(shuō)比較完善的。比如材料方面，像三元材料、磷酸鐵鋰材料、碳材料、碳酸鋰材料，也都進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的制定，現(xiàn)在都已經(jīng)發(fā)布實(shí)施了。包括六氟磷酸鋰的、電解質(zhì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)也制定完成了。而電池方面，最主要是針對(duì)車用的，像電池的單體、模塊、系統(tǒng)的安全性，循環(huán)壽命，電性能的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在都已經(jīng)發(fā)布實(shí)施了，像這樣一些標(biāo)準(zhǔn)都是國(guó)家推薦性的標(biāo)準(zhǔn)。目前也正在做電池規(guī)格化的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也在做電池安全性國(guó)家的一個(gè)強(qiáng)標(biāo)，我想相應(yīng)的一些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)技術(shù)的提升和產(chǎn)業(yè)化方面有比較好的支撐作用。
原標(biāo)題:肖成偉：動(dòng)力電池比能量350Wh/kg是目標(biāo) 300Wh/kg是指標(biāo)
