“到2020年國家對于動力鋰離子電池能量密度的指標是300Wh/kg，中國動力電池企業(yè)急需創(chuàng)新發(fā)展，隨著國家補貼的退坡，電池行業(yè)將面臨新一輪洗牌。”中國工程院院士吳鋒研判到。

7月2日，北京理工大學教授、中國工程院院士吳鋒在2019世界新能源汽車大會發(fā)表了主題演講。

吳鋒表示，2017-2018年，國內(nèi)動力電池集中度日趨攀升，且集中在少數(shù)企業(yè)手中，隨著國家補貼的退坡，且在眾多外力因素作用之下，國內(nèi)動力電池企業(yè)下一步將面臨新一輪洗牌，可能會有比較大的動靜。

 

在鋰硫電池正極材料方面，其利用雙“費歇爾酯化”的模塊組裝方法，將分散的導電碳組裝為橢球型的微米超結(jié)構(gòu)，顯著提高了正極單位面積的硫載量，電池能量密度達到545Wh/kg。

在動力電池安全性方面，團隊從材料入手，包括研制出溫度敏感電極、陶瓷高強隔膜、安全電解質(zhì)等顯著提高了電池的夲征安全性。還研制出基于納米TiO2與離子液體的新一代凝膠固態(tài)電解質(zhì)，具有高室溫電導率與顯著的安全性(1300℃/60s不燃)。

在系統(tǒng)安全性方面，基于其提出的電池安全閾值邊界的識別與控制概念，建立了相關(guān)的安全狀態(tài)的數(shù)學模型，通過建立這個數(shù)學模型，可以將量化的安全度實時顯示在電動汽車儀表盤，給司機提供可視化的安全預警。

在動力電池回收再生和再利用方面，我們研發(fā)出天然有機酸綠色高效回收技術(shù)，鈷、鋰、鎳的浸取率達到92%以上。把回收過來的材料再做成正極，并符合正極材料的要求，這形成一個內(nèi)循環(huán)，從廢舊正極的回收到正極材料的再生。

 

新型負極材料方面，硅碳復合還是研發(fā)重點，純硅還要再遠一點。負極材料在納米化方面還有很多研究的空間。

電解質(zhì)方面，作為影響鋰離子安全的主要因素之一，電解質(zhì)在向固態(tài)化方向發(fā)展，目前還達不到全固態(tài)，北理工團隊研制出新型仿生蟻穴結(jié)構(gòu)的新型離子凝膠電解質(zhì)，在鋰金屬表面形成保護層，可有效抑制鋰枝晶生長。電池材料在仿生方面的研究有利于電池本身的綠色化。

隔膜方面，動力電池隔膜需要高穩(wěn)定性，在保證強度的基礎(chǔ)上，有待進一步輕質(zhì)和薄型化。

“動力電池正邁向固態(tài)化時代，現(xiàn)在硫化合物和聚合物的結(jié)合還是比較看好的，但是我總覺得還是一步一步來，從準固態(tài)向固態(tài)發(fā)展。”吳峰強調(diào)。

動力電池梯次利用方面，大型儲能系統(tǒng)所需的管理電池是動力電池數(shù)量的幾百倍甚至更多，針對于退役動力電池的一致性和先進的電池管理控制軟件系統(tǒng)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。

 

吳鋒表示，在保障安全性前提下，繼續(xù)開發(fā)高能量密度、功率密度、低成本、高可靠性的動力電池體系，建立完整的動力電池梯次利用和電池回收再利用體系，將加快推進新能源汽車發(fā)展。

與此同時，技術(shù)發(fā)展的不確定性，意味著可能隨時被顛覆；中國動力電池目前狀況是總體產(chǎn)能過剩，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能不足，急需進一步創(chuàng)新發(fā)展，以期取得具有顛覆性的技術(shù)突破。