意大利研發(fā)出可“閃充”的高能量密度半固態(tài)鋰氧電池
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-18 09:14
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意大利博洛尼亞大學(xué)發(fā)布消息稱，該校研究人員經(jīng)過8年努力，研發(fā)出了新型半固態(tài)氧流量鋰電池NESSOX。具有高達(dá)1兆瓦時(shí)/噸能量密度，可以像汽車“加油”一樣，在幾分鐘內(nèi)通過更換電池內(nèi)部液體電解質(zhì)完成充電。該電池采用一種新型液體電解質(zhì)，能夠有效抑制導(dǎo)致電池失效的物質(zhì)生成，并保持電池性能穩(wěn)定，這種新型高能量密度半固態(tài)鋰氧電池表現(xiàn)出了優(yōu)異特性。
該電池的能量密度大大高于目前的商業(yè)化電池產(chǎn)品，即可以通過更換液體電解質(zhì)快速完成充電，也可以采用傳統(tǒng)電源充電，為電動(dòng)汽車電池的發(fā)展帶來了新的方向。據(jù)博洛尼亞大學(xué)相關(guān)資料介紹，該電池可以支持汽車?yán)m(xù)航600公里以上，目前的成本為150?/千瓦時(shí)。同時(shí)，該電池在應(yīng)用于其它交通工具、儲能等方面也具有較大潛力。
2018年，我國動(dòng)力鋰電池裝機(jī)量按正極材料分類，三元鋰電池的裝機(jī)量占比最高，達(dá)59%，首次超越磷酸鐵鋰電池，在總裝機(jī)量中占比超過一半；其次是磷酸鐵鋰電池，占比為38%；而錳酸鋰和鈦酸鋰電池二者合計(jì)3%。
細(xì)分新能源汽車具體類型的動(dòng)力鋰電池裝機(jī)量情況來看，2018年我國新能源乘用車的裝機(jī)電池中，三元鋰電池占新能源乘用車動(dòng)力鋰電池裝機(jī)量的90.42%，而磷酸鐵鋰電池占9.54%，錳酸鋰電池和鈦酸鋰電池幾乎沒有占據(jù)份額；但在新能源客車的裝機(jī)電池中，磷酸鐵鋰占新能源客車動(dòng)力鋰電池裝機(jī)量高達(dá)93.25%，錳酸鋰電池和鈦酸鋰電池分別占3.99%和2.76%，三元鋰電池則為0，則是因?yàn)槲覈L期以來對三元鋰電池裝機(jī)新能源客車的限制，雖然目前目前我國政府已取消了這種限制，但在實(shí)踐中出于安全考慮，國內(nèi)所有的客車仍未敢使用三元鋰電池。而在專用車的裝機(jī)電池中，主要為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池平分。
三元鋰電池的發(fā)展勢頭之所以如此迅猛，背后靠的是國家對新能源汽車補(bǔ)貼政策的不斷調(diào)整變更的因素。對比2017年新能源汽車補(bǔ)貼政策，2018年補(bǔ)貼在乘用車方面不僅重新劃分了續(xù)駛里程區(qū)間，還對動(dòng)力電池的能量密度通過系數(shù)變化和調(diào)檔的方式提出更高的要求，對于百公里電耗量系數(shù)也分檔進(jìn)行劃分，同時(shí)，電池能量密度系數(shù)可以與百公里電耗系數(shù)疊加。
磷酸鐵鋰電池曾是中國新能源汽車市場上的主流，雖然其充放壽命長，但電池系統(tǒng)的能量密度只在100Wh/kg左右，而三元鋰電池能量密度最高能達(dá)到330Wh/kg，隨著消費(fèi)者對電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的需求不斷提高，且具有電池能量密度優(yōu)勢的三元鋰電池預(yù)計(jì)將進(jìn)一步取代磷酸鐵鋰電池市場。
產(chǎn)能有望達(dá)到200億GWh，行業(yè)未來千億規(guī)模
隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程逐步深入，全球各國及重點(diǎn)企業(yè)均加大力度發(fā)展動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)，基于新材料和結(jié)構(gòu)的高比能動(dòng)力電池技術(shù)已經(jīng)成為各國競爭焦點(diǎn)，大力提升目前車用動(dòng)力電池安全性、壽命、低溫特性，降低成本是產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的方向。
在美國、日本、歐洲和韓國等國家/地區(qū)科技規(guī)劃以及重點(diǎn)企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃中多次提及新體系結(jié)構(gòu)車用動(dòng)力電池技術(shù)，重點(diǎn)關(guān)注高性能電池材料、高性能鋰離子動(dòng)力電池(致力于壽命、能量密度和安全性提升)、高性能電池包、電池管理系統(tǒng)、熱管理、電池標(biāo)準(zhǔn)體系、下一代鋰離子動(dòng)力電池、鋰金屬電池、電池梯級利用及回收技術(shù)、電池生產(chǎn)制造技術(shù)及裝備等。
我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)從無到有，從小到大，發(fā)展很快，在國家科技項(xiàng)目的重點(diǎn)支持下，中國動(dòng)力（600482）鋰電池關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵材料和產(chǎn)品研究已經(jīng)取得重大進(jìn)展。雖然小容量功率型動(dòng)力鋰電池技術(shù)和產(chǎn)品與國外相比仍有一定差距，但大容量動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)處于國際領(lǐng)先水平。單體動(dòng)力電池的特性，已經(jīng)具備推廣應(yīng)用的條件。動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)化建設(shè)和推廣應(yīng)用的關(guān)鍵階段。動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程已經(jīng)處于國際領(lǐng)先地位。
2018年，外資鋰電池企業(yè)首次獲得在我國經(jīng)營的許可，LG化學(xué)，三星等外資企業(yè)紛紛建廠擴(kuò)大產(chǎn)能，加上寧德時(shí)代和比亞迪等國內(nèi)企業(yè)預(yù)計(jì)新增產(chǎn)能，到2020年我國國內(nèi)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)能可能突破200GWh。
結(jié)合下游行業(yè)發(fā)展的需求來看，我國動(dòng)力鋰電池需求將不斷攀升。在政策層面，國家力推新能源汽車保有量達(dá)到500萬輛，而目前新能源汽車保有量大約在150萬輛，“十三五”期間還有約350萬輛的發(fā)展空間，我國動(dòng)力鋰電池行業(yè)發(fā)展前景空前巨大，前瞻預(yù)測到2024年我國動(dòng)力鋰電池市場規(guī)模突破1300億元。
