針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，請(qǐng)您綜合評(píng)估一下各種技術(shù)路線或研究方向的前景。

 

 

 

歐陽(yáng)明高：第一，鋰離子動(dòng)力電池有望于2020年前實(shí)現(xiàn)300瓦時(shí)/公斤目標(biāo)，目前國(guó)內(nèi)外技術(shù)研發(fā)基本處于同一水平，但安全性研究尚待加強(qiáng)。這種電池的核心是安全性。

 

 

 

第二，作為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期目標(biāo)的兩類新體系，鋰硫、鋰空氣電池方面，目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)展相對(duì)緩慢，2017年沒(méi)有看到突破性的進(jìn)展。從原理來(lái)看，鋰硫電池的重量比能量跟體積比能量基本相當(dāng)，所以它的體積比能量要提上來(lái)是有相當(dāng)難度的。新能源乘用車特別是轎車對(duì)體積比能量的要求可能比重量比能量還要重要，雖然有400瓦時(shí)/公斤的電池，體積比能量也只有400瓦時(shí)/升，這對(duì)于轎車而言不太好用。一般情況下，鋰離子電池的重量比能量能達(dá)到300瓦時(shí)/公斤，體積比能量就可以達(dá)到600瓦時(shí)/升。鋰空氣電池集合了鋅空氣電池、氫燃料電池、鋰二次電池的所有難點(diǎn)。相比而言氫燃料電池更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

 

 

 

第三，固態(tài)電池的研發(fā)產(chǎn)業(yè)化持續(xù)升溫，但受到固/固界面穩(wěn)定性和金屬鋰負(fù)極可充性兩大問(wèn)題的制約，真正的全固態(tài)鋰電池技術(shù)還沒(méi)有成熟，但是以無(wú)機(jī)硫化物作為固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池出現(xiàn)突破?？傮w看固態(tài)電池發(fā)展的路徑，電解質(zhì)可能是從液態(tài)、半固態(tài)、固液混合到固態(tài)，最后到全固態(tài)。至于負(fù)極，會(huì)從石墨負(fù)極到硅碳負(fù)極再到合金化負(fù)極，我們現(xiàn)在正在從石墨負(fù)極向硅碳負(fù)極轉(zhuǎn)型，最后有可能采用金屬鋰負(fù)極，但是目前還存在技術(shù)不確定性。

 

 

 

第四，中國(guó)在高容量富鋰正極材料方面于2017年取得了一些突破，基于高容量富鋰正極和高容量硅碳負(fù)極的革新型鋰離子電池比鋰硫和鋰空氣電池更具可行性。

 

 

 

《汽車縱橫》：根據(jù)各種技術(shù)進(jìn)展的分析，您如何判斷未來(lái)動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)?預(yù)計(jì)將按照怎樣的節(jié)奏推進(jìn)?

 

 

 

歐陽(yáng)明高：我們專家組對(duì)動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做了一次優(yōu)化迭代，(但這不是國(guó)家電池技術(shù)路線圖的依據(jù)，僅供參考)，具體如下：

 

 

 

2020年，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池比能量300瓦時(shí)/公斤、比功率1000瓦時(shí)/公斤，循環(huán)1000次以上，成本0.8元/瓦時(shí)以內(nèi)的目標(biāo)是確定的，相對(duì)應(yīng)的材料是高鎳三元，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池用的鎳、鈷、錳的比例由3：3：3轉(zhuǎn)向6：2：2，再轉(zhuǎn)變?yōu)?：1：1，即鎳變成8，鈷的比例進(jìn)一步降到1甚至是0.5。負(fù)極要從碳負(fù)極向硅碳負(fù)極轉(zhuǎn)型。這是我們當(dāng)前的技術(shù)變革。

 

 

 

到2025年，正極材料性能進(jìn)一步提升，富鋰錳基材料目前取得重要突破，當(dāng)然還會(huì)有其他材料。2020-2025年，我們要努力實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池比能量從300瓦時(shí)/公斤上升至400瓦時(shí)/公斤，每瓦時(shí)成本從0.8元以內(nèi)降到0.6元以內(nèi)。此時(shí)一般性價(jià)比的純電動(dòng)轎車合理的續(xù)駛里程是300—400公里。

 

 

 

到2030年，希望在電解質(zhì)方面取得突破，也就是2025-2030年最大的突破可能在電解質(zhì)，固態(tài)電池會(huì)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化，電池單體比能量有望沖擊500瓦時(shí)/公斤。2030年，常規(guī)的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程應(yīng)該可以達(dá)到500公里以上。當(dāng)然需要其它技術(shù)的配合。如果電耗極大，例如冬天百公里電耗高達(dá)三四十度，電池再好也實(shí)現(xiàn)不了。現(xiàn)在電動(dòng)車越做越大，例如大型SUV，車身重、風(fēng)阻系數(shù)大，是一個(gè)值得改進(jìn)的問(wèn)題。