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汽车|WNEVC 2020 | 肖成伟：多国发布动力电池发展规划 中国产业发展需重视五大问题( 二 )


这是科技部发布的新能源汽车重点研发专项的动力电池的内容 ， 涉及到六个方面 ， 包括材料、电池、系统、集成、测试、评价等新体系电池 。 从2个方面 ， 一个产业化的方面 ， 一个是基础研究方面开展相应的研发工作和一些相应的考核指标设置 。
现在也完成了节能与新能源汽车2.0版技术路线图的设计 ， 动力电池是一个新的内容 。 到2.0版的时候 ， 动力电池涵盖乘用车、商用车两大领域 ， 包括混合动力、插电式混合动力汽车和纯电动汽车三大技术方向 。 针对不同的应用汽车 ， 能量型分为三点 ， 成本驱动型、寿命驱动型的和高性能驱动型 。
三、动力电池技术的进展与趋势
在国家的支持下 ， 动力电池能量密度的指标逐年提升 。 高比动力电池是国家支持研究的重点方向 ， 在国家的支持下 ， 技术的进展很快 ， 产业化的进展也很快 ， 已经实现产业化电池的体系 。 从材料体系来看 ， 负极主要以石墨为主 。 正极材料包括磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料 。 碳酸铁锂的密度基本做到160一190Wh/kg ， 主要是针对大巴车的市场 。 现在根据补贴的调整 ， 包括双积分政策的实施 ， 碳酸铁锂在经济型纯电动车领域市场份额在提升了 。 锰酸锂与三元材料混合 ， 成本比较低 ， 能量密度现在可以做到180Wh/kg ， 最主要是在物流车的市场应用比较多 。 三元材料这块 ， 高镍材料是应用最为广泛 ， 中镍521的材料安全性会更好 ， 成本也较低 ， 在乘用车的市场用量是最大的 ， 中电523电池的高电压化也是一个趋势 。
这个展示的是磷酸铁锂的情况 ， 磷酸铁锂的黏性比较好 ， 循环寿命比较长 ， 最主要是拥有大巴车的市场 ， 这里展现的是比亚迪、宁德时代、亿纬锂能、天津力神、合肥国轩的高比能型锂离子动力电池 。 高比能型锂离子动力电池快速发展 ， 主要是在乘用车领域 ， 安全性和使命寿命满足整车的要求 ， 实现了规模化的应用 ， 无论是方型的圆柱的还是软包的 ， 配套都是非常好 。 锂电池的快充技术也很好 ， 主要是用在快充型大巴车的市场 ， 这是盟固利开发的快充型电池 ， 能量密度达到120Wh/kg ， 可以做到4倍率的充电能力 ， 15分钟左右大概能充到80%的容量 。
把前面应用的情况总结看一下 ， 2019年三元材料的市场占比大概是65% ， 磷酸铁锂基本上是32% ， 最主要是应用在纯电动客车和乘用车 ， 从系统能量密度来看 ， 系统能量密度在120Wh/kg以上 ， 2019年基本上是在140Wh/kg以上的水平 。
从发展的趋势来看 ， 从材料体系来看 ， 最主要是在硅碳负极、隔膜是在薄型化涂层聚乙烯的隔膜 ， 电解质原料基本上是以高电压的电解质为研究方向 。 在正极这一块 ， 我们会进行高容量的材料 ， 或者是高镍的材料、高电压的材料、富锂的材料 。 磷酸铁锂的能量会得到进一步的提升 ， 大概会做到200一250Wh/kg ， 高镍会做到300Wh/kg的水平 ， 富锂会做到400Wh/kg的水平 。 工业混合的锂离子电池也是大家关注的重点 ， 一些企业在做相应的研发工作 。
咱们看看300Wh/kg的情况 ， 我们的定性是取得了重大的进展 ， 像宁德时代、天津力神和合肥国轩项目都采用了高镍三正极和SiOx/C负极 ， 采用软包装形式 ， 从进展来看比较顺利 。 比亚迪、孚能、盟固利这些企业都做到了300Wh/kg的电池 ， 我们把300Wh/kg的电池体系和材料体系做了一个拓展 ， 正极保持高镍的811的材料 ， 负极采用的是石墨的材料 。 比亚迪开拓的270Wh/kg方型的电池 ， 孚能和天津力神开发了290Wh/kg的电池 ， 从展示来看是比较好的测试的结果 。
我们把前面300/290/260Wh/kg做了第三方集中测试的评价 ， 从安全性来说 ， 满足了国家新的强标要求 ， 从温循环容量和高温循环容量来看都展示了不错的测试结果 。 我们把300Wh/kg的电池在系统里做了集成 ， 这是展示天津力神研究的结果 ， 做了一些轻量化 ， 安全性方面做了很多的工作 ， 通过循环性能测试来看 ， 展现的效果是不错的 。 这只是一个新鲜电池 ， 也就是生命开始的情况 ， 我们在使用中后期的安全性还要做比较深入的研究 。 在快充方面有三类 ， 一类是插电用的 ， 一类是高比能量的调剂兼容其 ， 三是高频率的快充电池 ， 从周期检查结果来看 ， 整个进展非常好 ， 在这三类开发的电池的产品都实现了应用 。


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