鉅大LARGE | 點擊量：1091次 | 2021年11月18日
動力鋰電池能量密度誰更高？解密CATL/國軒/比亞迪電池最新技術(shù)水平
目前我國的動力鋰離子電池技術(shù)能力處于何種水平，能量密度達到多少？十三五提出的300wh/kg目標能否實現(xiàn)？未來動力鋰離子電池尺寸規(guī)格又將如何演變？
在近期召開的2016(第二屆)廣州國際電動汽車產(chǎn)業(yè)峰會上，高工產(chǎn)業(yè)研究院院長張小飛博士、寧德時代市場總監(jiān)楊琦、合肥國軒研究院工程實驗中心主任彭文博士、中天儲能CTO靳承軸、東莞創(chuàng)明電池研究院院長楊俊、鵬輝能源研究院院長兼總經(jīng)理丁永華圍繞上述問題進行交流。
首先在動力鋰離子電池未來的發(fā)展方向及能量密度大小討論上，楊琦表示，根據(jù)國家十三五計劃，動力鋰離子電池能量密度保底目標是300wh/kg，這是國家下達的任務(wù)，寧德時代作為該項任務(wù)的參與公司之一，相信在實現(xiàn)這一目標市場化上會提前一點。
高工電動汽車網(wǎng)了解到，以寧德時代的電池技術(shù)，目前單體電芯的能量密度能達到250wh/kg。“十三五”期間，寧德時代將致力于高鎳三元/硅碳電池研發(fā)。在電池材料上，寧德時代方面認為，將由磷酸鐵鋰/石墨、三元、高鎳三元/硅碳再到固態(tài)鋰空氣金屬演進。
“目前業(yè)界的共識是，通過固態(tài)鋰離子電池的方式來實現(xiàn)能量密度的進步一提升，即電解液固態(tài)化?！睏铉硎?。
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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
而據(jù)國軒高科彭文博士透露，假如只講能量密度，國軒高科目前實驗數(shù)據(jù)可以做到280wh/Kg的水平，假如要達到國家十三五的目標，那必須在2018年電池能量密度就能達到300wh/Kg，再經(jīng)過兩年的反復實驗與試運營，到2020年成功配置裝車。
“我們現(xiàn)在應(yīng)該能夠做到240wh/Kg，按照每年提升10%的目標計算。”東莞創(chuàng)明楊俊表示。
不過上述人員均表示，以上只是不考慮電池安全和壽命的成果。目前動力鋰離子電池必須考慮首先考慮安全問題，如何在保障這一前提的情況下，達到更高的能量密度，這是當前電池公司都亟待攻克的難題。
比亞迪電池技術(shù)開發(fā)部門的負責人也曾透露，在實際應(yīng)用上，磷酸鐵鋰方面到2018年做到150-160wh/kg；到2020年期望能達到240wh/kg。
在材料方面，比亞迪選用的正極材料是高鎳三元材料。但是高鎳體系首先要解決的是安全問題尤其是熱失控問題。
而在這之前，三星SDI的電池負責人曾透露，公司動力鋰離子電池能量密度現(xiàn)在可以實現(xiàn)250wh/kg，同時，三星已經(jīng)在300-350wh/kg能量密度上的得到技術(shù)飛躍。預計在2023年前達到350wh/kg。
中天儲能靳承鈾就提出，“動力鋰離子電池的關(guān)鍵還是壽命和安全，目前安全問題還是稍微放了放，但壽命非常非常難做。有關(guān)新一代電池，其實這是一個新體系的問題?，F(xiàn)在很多公司在考慮硅碳負極，但還有很多問題要解決。”
消息顯示，特斯拉宣布動力鋰離子電池尺寸將由18650改為21700，這是否會造成蝴蝶效應(yīng)？根據(jù)本次會議上嘉賓們的分享，國內(nèi)電池公司的現(xiàn)狀是有堅持現(xiàn)有尺寸的，還是多種路線并存，未來電池形態(tài)和尺寸將會有何種變化趨勢。
楊琦透露，“有一點很確定的是寧德時代會走自己的路線，這是很早以前就定下來的戰(zhàn)略，在這個體系內(nèi)盡量提升它的各種性能。目前與寧德時代合作的客戶非常多，從現(xiàn)在客戶的要求來看，總體來說電芯尺寸有一個增大的趨勢?！?/p>
值得注意的是，無論是下一代電池的產(chǎn)業(yè)化，還是動力鋰離子電池尺寸規(guī)格的選擇上，技術(shù)研發(fā)水平都是至關(guān)重要的因素。
據(jù)楊琦現(xiàn)場介紹，寧德時代僅從事電芯設(shè)計和基礎(chǔ)研發(fā)的大概有1200人左右，還有一些是做工藝的和原材料方面的，這里也有1000多人。
另外合肥國軒目前研發(fā)人員就有500人，生產(chǎn)人員2000人，技術(shù)人員占比25%已在行業(yè)內(nèi)處于前列。
張小飛博士最后總結(jié)道：“技術(shù)人員占比基本上在20%左右，至少在15%-25%之間，我覺得在研發(fā)下一代電池上假如達不到這個標準，公司會很難生存?！?/strong>
