我國(guó)動(dòng)力電池發(fā)展需要克服的問(wèn)題
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-15 16:34
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中國(guó)的動(dòng)力電池發(fā)展需要克服這個(gè)問(wèn)題
目前，我國(guó)汽車動(dòng)力電池技術(shù)選擇的是相同的磷酸鐵鋰道路，但鋰電池技術(shù)整體水平仍落后于美國(guó)和日本。例如，日本電池的平均能量密度比中國(guó)電池高30% ~ 40%，充電次數(shù)是中國(guó)電池的幾倍。中國(guó)鋰離子電池行業(yè)還需要克服以下問(wèn)題。
(1)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。磷酸鐵鋰的正極數(shù)據(jù)專利是由德克薩斯大學(xué)的Goodenough團(tuán)隊(duì)于1996年獲得的。加拿大的H-q和Phostech獲得了獨(dú)家專利和商業(yè)許可證。目前不斷發(fā)展碳涂層、金屬氧化物涂層、納米化學(xué)改性及制備技術(shù)，以提高磷酸鐵鋰粉的導(dǎo)電性，并獲得多項(xiàng)專利。因此，專利問(wèn)題是國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰生產(chǎn)企業(yè)回避的問(wèn)題。
(2)常見(jiàn)問(wèn)題。電動(dòng)汽車使用的鋰電池是串聯(lián)或并聯(lián)在一起的，如果普遍存在的問(wèn)題沒(méi)有得到有效的解決，鋰電池的生產(chǎn)就不能大規(guī)模的應(yīng)用在電動(dòng)汽車上。
(3)分組后的安全性和壽命。大容量、高充放電功率的鋰離子動(dòng)力電池組，在惡劣的工作條件下，更容易造成電池某些部分的偏差，進(jìn)而造成安全問(wèn)題。單個(gè)磷酸鐵鋰電池的使用壽命可以超過(guò)2000次，但數(shù)百個(gè)單個(gè)電池串并聯(lián)后，整個(gè)電池組的使用壽命可能只有500次。因此，有必要使用電池處理系統(tǒng)(BMS)對(duì)電池組進(jìn)行合理、有效的處理和控制。
(4)高能量、大功率兼容。鋰離子動(dòng)力電池具有較高的能量密度，可以使電動(dòng)汽車以恒定的速度運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間。在電化學(xué)系統(tǒng)中，只有超級(jí)電容器才能達(dá)到很高的充放電比(1000C)，但它的能量密度只有鋰電池的1/20。如果沒(méi)有超級(jí)電容，高容量、高功率的電池就不是理想的選擇。
(5)原始數(shù)據(jù)篩選?，F(xiàn)在用于生產(chǎn)鋰電池的原始數(shù)據(jù)是不可能全部進(jìn)口的，主要還是從國(guó)內(nèi)進(jìn)口。但是國(guó)內(nèi)的原始數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)世界認(rèn)證，鋰電池的輸出是可以被世界認(rèn)可的，所以現(xiàn)在還需要在原始數(shù)據(jù)認(rèn)證環(huán)節(jié)處理一些問(wèn)題。
就燃料電池而言，有必要將其工業(yè)化，使發(fā)電成本(當(dāng)時(shí)為49美元/千瓦)低于或接近化石燃料的價(jià)格(30美元/千瓦)。除了電池關(guān)鍵部件的優(yōu)化和組裝的基本層面的問(wèn)題外，還需要克服以下限制燃料電池產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)壁壘。
(1)貴金屬成本。燃料電池工業(yè)化后，其生產(chǎn)將導(dǎo)致貴金屬的短缺。當(dāng)時(shí)的替代催化劑和多組分催化劑遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)化的技術(shù)要求。
(2)燃料電池堆穩(wěn)定性。汽車燃料電池系統(tǒng)的使用壽命仍遠(yuǎn)低于世界水平，燃料電池堆的低溫功能有待改進(jìn)。
(3)建立和完善燃料電池產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)設(shè)施。在解決了成本和功能穩(wěn)定性問(wèn)題之后，有必要建立一個(gè)液氫技術(shù)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)來(lái)維持工作。當(dāng)時(shí)，中國(guó)只有大約60個(gè)加氫站。在氫能源領(lǐng)域，中國(guó)缺乏布局規(guī)劃、資金投入、明確的路線圖和時(shí)間表。
(四)進(jìn)一步加大政府支持力度。國(guó)家應(yīng)繼續(xù)增加燃料電池研究機(jī)構(gòu)的支持和關(guān)注,并鼓勵(lì)和引導(dǎo)企業(yè)的力量進(jìn)入燃料電池的占領(lǐng),并使用資本和政府投資效應(yīng),導(dǎo)致公民和世界資本跟進(jìn),到燃料電池行業(yè)。
