|
”我觉得现在来看，锂离子电池在2020年之前实现1万次能量效率90%、度电成本4毛/度，这是电池单体不是电站的价格。目前这个指标是没问题的，是可以做到的。” ——中国电科十八所化学与物理电源技术重点实验室常务副主任丁飞 8月7日，由华北电力大学、中国可再生能源学会主办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”在北京召开，会议为大力推广风能、太阳能、储能创新技术，推动风光互补、太阳能+储能、风光储技术以及智能微电网、能源互联网技术在综合能源服务领域的应用；搭建风能、太阳能与储能产业科学技术、创新应用的交流与合作平台，推进风电、太阳能发电无补贴平价上网项目技术发展，推动储能技术进步和创新。 主旨报告环节，中国电科十八所化学与物理电源技术重点实验室常务副主任丁飞作了题为“动力电池发展现状及趋势”的报告。 中国电科十八所化学与物理电源技术重点实验室常务副主任丁飞 各位老师、同学，大家下午好！非常高兴有这个机会跟大家一起交流汇报一下我这里做的一些工作。我们中国电科十八所和力神公司都是长期从事化学电源工作的单位，今天是储能的论坛，现在动力电池跟储能电池用电体系非常接近，我想今天把动力电池的事情给大家汇报清楚了，储能电池也基本就清晰了。 这是我汇报的主要内容：首先介绍一下动力电池国内外进展情况，最后再说一下储能电池“十二五”以来的一些进展以及后面“十四五”的一些目标。 首先来看一下，IEA 2018年对新能源汽车的预测，政策支持和动力电池成本不断下降的情况下，加上我们现在环境不断变化的压力，有可能到2030年的时候全球所有汽车里面有30%的车要实现电动化。 上午几位老师都提到了我们国家新能源汽车，我们国家新能源汽车应该是在国际上发展最快的，一方面是可再生能源用电来驱动，另外一方面很重要的原因就是，目前我们的石油有60%都是给车烧掉了，加上其他一些动力系统，80%以上的石油都是给汽车、其他动力在使用。而我们的石油储备只有40天，所以实际上从安全角度来讲，发展电动汽车是非常急迫的事情。 现在我们国家电动汽车、新能源汽车研发体系、产业体系都已经相对比较成熟了，形成了完整的产业链，我们新能源汽车应用推广是世界第一的，我们的目标是在2020年的时候，希望能够产销量达到200万辆，2025年的时候新能源汽车站汽车总销量的20%以上。 我们来看一下，什么样的电池是一个完美的动力电池，这里面有一些指标，比如说高的能量密度、高的功率密度、高的安全性、长的循环寿命等等。显然我们现在还有很多技术和科学上的问题要去继续解决，比如我们要不断提高现有电池的能量密度，从现在的200多瓦时/公斤，提升到400瓦时/公斤，可以把汽车续航成提高一倍，上午也说了，现在电池还有好多安全性问题，在后面“十四五”里面重点要解决这个，或者进一步提升动力电池的安全性。再一个，“十四五”的时候也没有提出一个目标，希望所有的电动车都能够实现10分钟充电80%的目标。 基于刚才对未来的市场趋势，研究动力电池主要的国家像日本、美国、德国都在开展这方面的工作以及相应的国家规划。日本锂离子电池除了一方面提高现有的锂离子电池能量密度，也不停的开发下一代电池。美国他们的电池研究路线原本是相对比较保守的，6年的时候他提出了一个技能，他用5年时间去搜集有没有一种可能性把电池的能量密度提升到500瓦时公斤，已有的锂离子电池能够支撑400瓦时/公斤的能量密度。德国对动力电池研究，除了对不同的材料和电能体系有它的工作之外，对电池的可靠性，生产中的质量可靠性这方面也做了更多的工作。 这里特别提一下，在2018年的时候，日本结合了丰田、本田、日产在内的23家汽车电池材料的企业还有相关的研究所，一共投入了100亿日元，专门开发下一代的动力电池汽车。后面我会再给大家介绍一下固态电池相关的情况。 从上面的分析来看，因为基于刚才所说的未来的需求，实际上动力电池已经成为一个各个地方的像动力电池技术强国分秒必争的一个战场，大家希望都能够在这个技术上抢先占据制高点。 我们国家在动力电池实际也布置了很详细的国家科技规划，比如节能与新能源汽车的国家规划、“十三五”计划新能源汽车重点方向，“中国制造2025”“汽车产业中长期发展规划”，得对电池的技术发展制订了详细的路线图，比如中国制造从2025年到2030年都有详细的路线，总的来看目前我们动力电池的发展也是按照它的动力电池路线来实现的。 比如科技部“十三五”关于电动汽车重点研发方向的动力电池安排，包括了电池、电机、电控三大方面，都囊括在里面了，在电池里面重点是要突破动力电池的新材料、新体系，高比能锂离子电池、高功率电池、动力电池系统、测试评估等相关的方法。总的目标，产业化的目标，锂离子电池技术要达到300瓦时/公斤，动力电池系统210瓦时/公斤。 在2018年的时候，我们对整个“十三五”项目进行了中期的检查或者监督，基本上我们现在这个项目进展的比较顺利，应该说可以实现刚才的目标。同时，像汽车工业协会已经开始组织2035年前的新能源汽车路线图，在9个专项里面其中有4个专项是与动力电池相关的，我们十八所和中科院物理所在联合牵头做动力电池技术路线。 下面说一下动力电池具体技术上的一些进展情况。 在过去的三个“五年计划”里面，我们的动力电池伴随着整个锂离子电池的产业发展，我们经过了从最早的钴酸锂动力电池体系，经过中间的磷酸铁锂，现在基本上已经稳定为三元电池为主，兼顾磷酸铁锂这么一个电池的主体系。现在我们这些电池从最初的130瓦时/公斤，已经发展到现在250瓦时/公斤，现在高一点做到220瓦时/公斤，可以说很好的支撑我们对混合动力、动力电池相关的技术要求。 目前已经产业化的电池的一些体系，比如磷酸铁锂、石墨的体系，特点就是成本比较低，能量密度可以做到180瓦时/公斤，目前主要在大巴车上使用。钴酸锂和石墨，它的特点就是成本比磷酸铁锂略高一点，但是它的一些性能比磷酸铁锂好，它也是用在大巴上，尤其是混合动力上钴酸锂用得更多一点。 下面几行都是三元的体系，三元电池的体系它的能量密度在250瓦时/公斤或者往上一点，主要用在乘用车里面、平时的私家车里。 |
