你知道動力電池終極目標會是誰嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-29 20:06
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作為我國動力電池領先企業(yè)，寧德時代與科研機構對鋰電池的研發(fā)有較大不同，寧德時代更注重從工程化的角度入手。寧德時代副總裁、首席科學家吳凱介紹，電池企業(yè)進行研發(fā)注重考慮兩方面因素，一是能量密度；二是成本平衡設計。這兩條曲線與經濟學的供需曲線相似，在某個位置形成平衡點。這個平衡點的時間節(jié)點是2020年，能量密度達到300Wh/Kg，價格為1元/Wh。在這個平衡點之下，三元/石墨體系的電池會成為流行趨勢，隨著能量密度提升，硅基負極體系、固態(tài)電池等會顯示出優(yōu)勢。
我國目前動力電池的研發(fā)主要考慮的是能量密度、成本、壽命三要素平衡設計，在考慮安全性、使用環(huán)境的廣泛性以及充電方面，系統(tǒng)設計成為引導電池設計方向的關鍵。在平衡點之下，高鎳化是提高能量密度的重要手段。“寧德時代近期會在高鎳應用方向深耕細作，長期來看，會加強固態(tài)鋰金屬電池開發(fā)。”吳凱說。
此外，大數據監(jiān)控也說明了我國新能源汽車動力電池的現狀。北京理工大學教授王震坡介紹了動力電池大數據平臺的運行情況。他說，目前，我國形成了電動車輛安全運行國家、地方政府、整車企業(yè)三級監(jiān)管技術體系，國家平臺已接入超過90萬輛產品，日在線近50萬輛，行駛1200萬公里，充電16萬次。
從監(jiān)控數據來看，安全性成為動力電池的首要問題，在2010~2016年間，動力電池起火事故中有67%的原因來自動力電池，充電引起的起火占14%，其他原因占19%。
動力電池從磷酸鐵鋰轉向三元體系后，能量密度有了較大幅度的提高，但是，瓶頸問題依然沒有解決。燃料電池和固態(tài)電池被大家認為是未來的發(fā)展方向，為了搶占未來的制高點，我國企業(yè)出現了較有代表性的現象：不少整車企業(yè)偏向燃料電池，動力電池企業(yè)偏向固態(tài)電池研發(fā)。
長城汽車在電動汽車研發(fā)上步伐較慢，但一起步便瞄準了燃料電池，長城汽車宣布，2022年推出首款燃料電池車型。
比亞迪曾是磷酸鐵鋰電池的龍頭企業(yè)，隨著技術迭代發(fā)展，比亞迪也投入到燃料電池的研發(fā)之中。前不久，比亞迪與美國混合動力公司(US
Hybrid Corporation)合作研發(fā)氫燃料電池客車。該款客車將服務于美國火奴魯魯(檀香山，Honolulu)的Daniel K.Inouye國際機場。
吉利汽車也積極投入到燃料電池的研發(fā)中，目前形成了純電、混動、氫燃料電池、替代燃料四條路線。當然，由于燃料電池的前景還不明朗，吉利在燃料電池上的投入還不多。
上汽集團是我國最早從事燃料電池汽車研發(fā)的企業(yè)，旗下上汽大通的燃料電池汽車已正式上市銷售。
與整車企業(yè)熱衷燃料電池形成鮮明對比的是，動力電池企業(yè)大多數在研發(fā)固態(tài)電池。吳凱告訴《中國汽車報》記者，寧德時代在固態(tài)電池上投入了相當多的資源。此前，比克集團副總裁廖振波也告訴《中國汽車報》記者，比克已布局凝膠態(tài)的電池，即俗稱的半固態(tài)電池，并組建成立了全固態(tài)電池研發(fā)團隊。
據記者了解，我國動力電池排名前十的企業(yè)都涉足固態(tài)電池的研發(fā)之中，力神、國軒、微宏等企業(yè)都建立了研發(fā)團隊并進行了相關布局。
與我國的情況不盡相同，國外整車企業(yè)并沒有一邊倒地選擇燃料電池。大眾汽車日本總裁兼CEO莊司茂曾稱，未來燃料電池車可能在日本以外遭遇困境，難以在全球范圍獲得光明前途。大眾汽車也表示正在研發(fā)續(xù)駛里程超過1000公里的固態(tài)電池，并將在2025年量產。
6月13日，福特汽車表示，福特與戴姆勒正在逐步關閉一家開發(fā)汽車燃料電池技術的合資企業(yè)。雙方表示計劃在內部進行各自的燃料電池技術開發(fā)，顯然雙方的燃料電池汽車研發(fā)受阻。
研發(fā)出全球第一款量產燃料電池汽車的豐田，也并沒有把寶全押在燃料電池上，目前，其也在積極進行固態(tài)電池研發(fā)。前不久，豐田汽車高層人事調整似乎也預示著豐田將重心從燃料電池轉向純電動以及固態(tài)電池上。
目前來看，整車企業(yè)與電池企業(yè)對未來電池的看法產生了分歧，市場上關于燃料電池和固態(tài)電池的爭論也不時傳出。尤其是最近李克強總理在日本參觀豐田工廠之后，似乎燃料電池更加引起人們的關注。有人甚至認為“即將進入氫時代”。
不過，中國工程院院院士陳立泉并不贊成氫是終極汽車能源的說法。他說，燃料電池主要依靠氫氧化學反應，固態(tài)電池的種類較多，常見的聚合物固態(tài)電池有聚環(huán)氧乙烷(PEO)、聚環(huán)氧丙烷(PPO)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)等，這些聚合物固態(tài)電池主要進行的是鋰氧化學反應。氫氧的理論能量密度為3525Wh/Kg，鋰氧為5217Wh/Kg，兩者有較大差距。
“氫氧電池只能稱為一次電池，鋰氧電池才是可充電池。從原子量的對比也可以看出，鋰是氫的7倍，鋰氧電池體積能量密度也好于氫氧電池，從使用環(huán)境來看，氫氧電池的限制因素比鋰氧電池多。
