“我國新能源汽車保有量超過1300萬輛,占全球總量的一半以上,在‘雙碳’目標下發(fā)展速度會更快,這對于動力電池和燃料電池,提出越來越高的要求?!敝袊茖W院院士孫世剛表示,動力電池需要全方位發(fā)展,包括能量密度、功率密度、安全性、使用壽命、極端環(huán)境適用性和降低成本等方方面面。
(資料圖)
近日,以“推進中國汽車產業(yè)現代化”為主題的中國電動汽車百人會論壇(2023)在京舉辦。論壇期間,來自政府部門、行業(yè)機構和企業(yè)代表共聚一堂,就動力電池面臨的挑戰(zhàn),以及未來發(fā)展趨勢等問題進行深入解讀。
動力電池面臨“升維”挑戰(zhàn)
隨著新能源汽車的蓬勃發(fā)展,動力電池裝機量水漲船高。數據顯示,2022年國內動力電池裝車總量達到294.6GWh,同比增長90.7%。然而,“行業(yè)形勢發(fā)展大好的背后,很多不穩(wěn)定、不確定的挑戰(zhàn)已經產生。”欣旺達電子股份有限公司副總裁梁銳表示。
在梁銳看來,目前動力電池產業(yè)面臨“升維”挑戰(zhàn)?!拔覀冞^去強調掌握技術、質量,控制成本就可以了,但去年很多企業(yè)花很大工夫去投資供應鏈,以保證上游資源的供應。”
梁銳進一步指出,國內外競爭加劇,上游資源受到約束,部分專利糾紛不斷產生,同時在“雙碳”戰(zhàn)略的背景下,對電池的碳排放管理越來越嚴格,對于中國動力電池低碳綠色發(fā)展的模式提出了新的要求。
孫世剛認為,動力電池在技術層面也有很多不足之處。首先是鋰離子提取有一定難度;其次,能量密度接近極限,而許多應用場景希望有更長的續(xù)航里程;再次,車輛行使過程中工況隨時變化,對材料和界面帶來沖擊,可能導致事故發(fā)生;最后,使用環(huán)境復雜,需要有更好的適應性。
孫世剛強調,在動力電池體系中最核心的還是材料。他說,“從現在到未來的很長一段時間,鋰金屬將扮演著重要角色。用鋰金屬作為負極,高壓高比容量材料作為正極,不可避免帶來一些安全性問題,主要還是抑制鋰枝晶生長,找到相應的添加劑,以解決安全問題?!?/p>
“從提升電池的動力性能來看,材料結構同樣發(fā)揮重要作用。”孫世剛舉例道,相同的材料,調控層狀正極材料的表面結構,強化鋰離子傳輸過程,能顯著提升鋰離子電池的能量密度和功率密度。另外,強化離子電池包含傳輸通道、電子傳輸通道、電池熱傳出等,還能提升電池安全性性能。
從有到好亟需解決瓶頸問題
與此同時,動力電池原材料價格和資源限制,也成為行業(yè)關注的熱點話題。孚能科技(贛州)股份有限公司董事長王瑀表示,“我們預測,如果2022年動力電池能夠達到100美元每千瓦時,電動汽車的普及就會到來,也確實做到從198美元降到140美元左右?!?/p>
然而,“去年碳酸鋰的漲價打破了我們所有的理想和愿望,一年內從5萬-6萬元漲了約10倍,整車廠和電動汽車廠為鋰產業(yè)貢獻了接近1000億的利潤?!蓖醅r感嘆道,我們經歷了鈷資源有限的影響后,又受到鋰資源的影響。
王瑀認為,動力電池從“有”到“好”是亟需解決的瓶頸問題,首先是做足續(xù)航里程,電池包電量需提升25%;其次,消除充電焦慮,目標10分鐘充滿400公里;再次,壓縮電池包價格,達到100美元每千瓦時;最后,減少對鈷和鋰資源的依賴,進一步推動電動汽車發(fā)展和“雙碳”目標的實現。
針對產品質量,梁銳建議,為電池配備電池護照,這是電池生命周期的數據管理系統(tǒng),為全球的電池價值鏈帶來更高的透明度。梁銳說,“通過電池全生命周期質量管理,建立開發(fā)質量保證、供應商質量保證、過程質量保證到售后質量保證等體系,最終達到客戶完全滿意和零缺陷的目標?!?/p>
“我們不僅要解決動力電池瓶頸的技術問題,還要在源頭上實現超越?!睂O世剛說,相關企業(yè)要從能量密度、功率密度、安全性、長壽命、低成本等方面,建立自立自強的技術根基,進而主導下一代動力電池和燃料電池的發(fā)展。
中國電子科技集團第十八研究所研究員肖成偉也表示,現在動力電池研發(fā)的熱點集中在下一代鋰離子電池、新體系電池、智能電池、電池系統(tǒng)集成等。多方協(xié)同深入開展研究工作,提高中國動力電池基礎研究能力、工程化技術水準,提升我國動力電池產業(yè)國際影響力。(中國經濟網 記者姜智文)
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