在補貼金額的(de)刺激之下,國産動力電池的(de)能量密度一(yī)直在突破。
近日,青島國軒電池有限公司對外透露二期項目主體建設完成,8月下旬試産,計劃9月正式投産。該項目将生産32131高(gāo)能量密度圓柱磷酸鐵锂電池,單體能量密度達到180Wh,使用該電池的(de)乘用車,續航裏程可(kě)達到300km以上。随着多種新材料新技術的(de)開發應用,國軒高(gāo)科計劃2019年(nián)将磷酸鐵锂單體電芯最高(gāo)提升至200Wh,目标是2020年(nián)到達220Wh
無獨有偶,也有多家電池廠表示今年(nián)将量産160wh的(de)磷酸鐵锂電池,計劃明年(nián)做(zuò)到175-185Wh的(de)水平。
客觀來看,磷酸鐵锂電池單體比能量達到200wh相比三元電池還存在較大差距,但是對磷酸鐵锂電池本身而言已經是極大突破,打破了此前業內(nèi)所認為(wèi)的(de)天花闆水平。
事實上,能量密度本身就不是磷酸鐵锂電池的(de)技術優勢,安全性和(hé)循環壽命的(de)性能才是其優點。但在補貼金額與能量密度直接挂鈎的(de)作用下,大批電池企業開始将提升電池能量密度作為(wèi)首要目标,提升路徑都大同小異,但基于不同電池廠家對電池技術的(de)掌握以及自(zì)身制造工藝水平的(de)高(gāo)低(dī),效果卻各不相同。
從當前電池企業新上公告車型配套的(de)電池來看,磷酸鐵锂電池的(de)能量密度較去(qù)年(nián)得到了大幅提升。當前應用在新能源客車領域的(de)磷酸鐵锂電池系統能量密度普遍達到了140wh以上,正在向150wh目标沖刺,較去(qù)年(nián)115-120wh的(de)平均水平大幅提升。
但從提升路徑來看,當前電池企業提升磷酸鐵锂電池的(de)能量密度的(de)主要方式是提高(gāo)正極材料的(de)壓實密度和(hé)電壓水平,以及做(zuò)大殼體尺寸,對模組和(hé)電池包進行輕量化處理(lǐ)等方式。
不過,單體比能量要達到200wh,上述方式已經無法滿足,必須在最關鍵的(de)材料體系上進行改進升級,但這并非易事,稍有不慎就可(kě)能造成嚴重後果。
業內(nèi)人士指出,如(rú)果還采用磷酸鐵锂-石墨體系,壓實沒有很大的(de)提高(gāo),磷酸鐵锂單體能量密度很難達到200Wh及以上。通過負極摻矽可(kě)以提高(gāo)能量密度,但會導緻磷酸鐵锂的(de)循環性能變差,其安全性也無法得到保障。
一(yī)個值得關注的(de)現象是,電池企業在補貼政策的(de)倒逼和(hé)主機廠的(de)要求之下,正在進行一(yī)場能量密度提升的(de)競賽。但是動力電池是一(yī)個複雜的(de)系統集成,其中安全性是首要條件、其次才是能量密度和(hé)循環壽命。但從當前的(de)情況來看,國內(nèi)動力電池企業似乎正在本末倒置,盲目追求能量密度而忽視(shì)電池安全性,這對中國新能源汽車産業而言是個極大的(de)威脅和(hé)隐患。
下面就來看看本周锂電行業都有哪些新技術和(hé)大事件吧(ba)。
1、投資62億石墨烯锂電池項目9月将投産
近日,湖南艾威爾新能源科技有限公司(以下簡稱“艾威爾新能源”)石墨烯锂電池項目與婁底高(gāo)新區正式簽訂合作協議。該項目總投資62億元,共分三期建設,第一(yī)期投資2億元,于2017年(nián)11月正式開工建設。目前正在安裝自(zì)動化生産線、研發中心中試生産線,設備6月份進廠安裝調試,計劃9月底正式投産。
艾威爾新能源表示,石墨烯锂電池項目一(yī)期建成投産後,預計年(nián)産高(gāo)端數碼和(hé)儲能電池1-1.5億Ah,産值達5-7億元。三期全部建設完成時,艾威爾新能源将年(nián)産儲能和(hé)動力電池12GWh,年(nián)銷售收入達到260億元。
點評:石墨烯這個故事至少還可(kě)以在锂電池領域講十年(nián),所以我們經常會隔一(yī)段時間就聽到有石墨烯锂電池研發成功或者投産的(de)消息,但都不必當真,因為(wèi)隻要敢宣稱是石墨烯電池的(de)都可(kě)以忽略,更不要說應用了。不過用石墨烯故事來拉一(yī)些投資圈一(yī)些地(dì),再用來幹其他的(de)事情還是挺有效的(de)。
2、石墨烯超級的(de)儲能方式讓電池快速充電
斯溫伯恩大學(xué)的(de)研究人員發明了一(yī)種新型靈活的(de)儲能技術,可(kě)以很快取代汽車,手機等電池。
新超級電池(實際上是一(yī)個超級電容器)可(kě)以存儲每千克锂電池的(de)能量,但是在幾分鍾甚至幾秒鍾內(nèi)即可(kě)充電,并且使用碳而不是昂貴的(de)锂。
超級電容器充電非常快,可(kě)以充電和(hé)放電數百萬次,并且是環保的(de)。以前,超級電容器的(de)一(yī)個主要問題是其儲能能力不足。但韓通過使用稱為(wèi)石墨烯的(de)碳形式的(de)碳片來克服這個問題,該石墨烯具有非常大的(de)可(kě)用于儲存能量的(de)表面積。
生産這些超級電容器所需的(de)石墨烯的(de)大規模生産曾經難以實現,但使用3D打印機,能夠以低(dī)成本生産石墨烯。而且由于該技術非常靈活且薄(與普通打印紙一(yī)樣薄),新的(de)超級電池可(kě)能會內(nèi)置到服裝中,或作為(wèi)表帶佩帶,以實現可(kě)穿戴電源。
點評:正如(rú)上面所說,石墨烯這個故事可(kě)以講很久,也有很多版本,一(yī)些版本的(de)內(nèi)容很荒謬,但有一(yī)些可(kě)能會更接地(dì)氣一(yī)些。快充是石墨烯的(de)亮(liàng)點性能之一(yī),在锂電池正負極材料裏面添加石墨烯添加劑,确實可(kě)以起到提高(gāo)電極導電性和(hé)充放電倍率的(de)效果,但不是特别明顯。或許把石墨烯應用在超級電容領域會取得新的(de)突破,這非常值得嘗試。
3、國內(nèi)首條全智能全固态锂電池生産線投産
近日,由河南平煤國能锂電公司投資的(de)國內(nèi)首條全智能化全固态锂離(lí)子(zǐ)電池生産線一(yī)期項目在河南省新鄉市鳳泉區動力電池産業園投産。該項目總投資50億元,全部建成後将形成年(nián)産10GWh的(de)高(gāo)安全性、高(gāo)比能動力锂離(lí)子(zǐ)電池的(de)生産能力。
該項目分三期建設,其中一(yī)期投資5億元,投産後形成年(nián)産1GWh軟包單體電池的(de)生産能力。該項目順利完成科技成果轉化後,将形成世界第一(yī)條全智能化全固态锂離(lí)子(zǐ)電池生産線,核心技術達到國際領先水平,可(kě)實現對部分國外産品的(de)替換升級。
點評:和(hé)石墨烯一(yī)樣,全固态锂電池也是一(yī)個可(kě)以講很久的(de)故事,甚至比石墨烯電池還要火熱,因為(wèi)當前有很多企業在布局,而且主要是國際車企居多。有這些大勢力背書,全固态锂電池的(de)可(kě)信度似乎更高(gāo)一(yī)些,但依然需要很長(cháng)的(de)時間,起碼5-10年(nián)甚至更長(cháng)的(de)時間。而這家企業宣傳投産了國內(nèi)首條全智能全固态锂電池生産線其實也并不準确,一(yī)期投産的(de)隻是一(yī)條軟包锂電池産線,固态電池産線隻不過是其項目中未來的(de)一(yī)個規劃,何時能夠投産目前還看仍然需要時間。