动力电池的主要问题与发展方向.docx

动力电池的主要问题与发展方向首先看我们国家的发呈现状。我们的推断第一个是基本驾驭了车用动力电池的关键技术，我们国家动力电池的开发，和整年.基本同步，卜五期间开展了银氢电池,、钵酸锂氧化物锂离了电池、燃料电池的研发，十一五期间加大了磷酸铁锂电池研发与产业化，;二五期间推动三元材料电池的研发与产业化。目前是处于这样一个阶段。从技术上来讲，我们国家开发了银氢电池，锂离了燃料电池,关键技术指标达到了国外同类产品的一个先进水平，目前我们锂电池可以做到系统的比能量800-1000瓦时，比功率可以做到500-100瓦时，循环寿命也能做到突破一千次，运用寿命也许是可以达到五年,成本也许是说可以低于每瓦时三块钱O其次个从产品层面来看，磷酸铁锂电池已经趋于成熟了，过往来看，我们国家供应电池支撑r产业的发展，目前在大规模示范这一块用的电池基本上都是国产。依据目前工信部发布的新能源汽车推广书目，我们国家车用电池，绝大多数是磷酸铁锂电池，也就是说近两年来，三元材料的动力电池起先在电动汽车上进行示范应用。大家比较清晰的比亚迪的汽车用的是盐酸铁力电池，像上汽，北汽这些电池系统都是磷酸铁锂。一汽奔腾目前是示范车，他用的电池是168,采纳了三元材料。第三个来说是我们国家建立了比较完善的产业体系，昨天我们听到了2014年我们国家电动汽车的销量也许是8.4万辆左右，假如依据每辆车在20-30,也许应当说我们电池达到了20亿千瓦时以上，销售收入应当超过了50亿元，2015年会超过100亿瓦时。我们国家现在推动动力电池产能建设，估计2015年会超过一百亿T瓦时。其次个我们国家建立了比较完整的产业体系，关键材料、单体电池、电池系统和电池装备、检测仪器等都有确定的生产实力，像北大先行、天津巴莫、北京当省，这是正极材料，负极材料像贝特瑞，杉杉等在国际上还是有确定的竞争力。从发展趋势上来看，我们全世界的状况来看，第一个是锂离子电池已经成为动力电池的主要方向。目前大家都很清晰，目前日本，美国、欧洲、韩国商业化的电池主要是采纳燃料电池。目前混动这一块也是在推动力锂电池的应用。韩国、口本、中国在全球锂电池占主导地位，排序是韩国第一、日本其次，中国第三。最近三星、1.G和SK先后宣布在中国设立合资公司，我们国家主流的车厂也打算在他的自主品牌汽车中采纳韩国生产的电池。其次个特点是我国政府大力支持新一代动力电池的研发，2012年日本实施蓄电战略，提出2020年蓄电池市场要占到世界份额的50%,就是重新夺回世界第一的位置。依据2013年NEDO发布的技术路途图，他的技术路途在2020之前也许还是以先进的锂离子电池为主，达到好用化，系统的比能量达到250瓦每公斤成本达到1.5元以下，2030年叫做革新电池，能量达到500瓦每公斤，成本达到八毛钱以下。美国在2013年提出来EV蓝图，提出目标是2022年生产的插电式混合动力的电动汽车运用的电力成本与传统汽车相当，依据2013年发布的技术路途图是2022年下一代电池实现好用化，系统的比能量达到250瓦每公斤，成本降到八毛以下，2013年以后锂离子电池实现好用化。从新一代锂离子电池来讲主要是在我们国家也许一般的叫做新一代动力电池的研发主要围绕新一代锂离子动力电池和新体系电池。新一代锂离子电池和目前现有的体系不一样，正极材料，负极材料，电极都要发生发生变更，电池比能量可以达到三百瓦每公斤，成本可以达到一块钱以下。这个表里面列了两件事，一个是最近口立公司宣布采纳银系的正极和负极单电池的比能量作330每公斤，寿命有50次，另外是福利蒙基，作为正极，归制作为负极，寿命可以达到100o但是目前这一电池体系的成本和'安有待进一步的验证。其次类是新体系电池，这一类体系一般的来讲是基于新的化学原理，采纳了锂金属或者是其他的金属作为第合材料，包括锂金属,硫电池、锂金属空气电池、锌金属空气电池、铝金属空气电池。这些电池在历史上应当说做一次电池没有问题，在动力电池领域，在电动汽车领域必需做到二次电池。面临的挑战也许多。从目前来看，这一类电池都还是处于试验探讨的阶段，他的循环，平安、寿命和成本都有待进一步验证平安，从最近几年的状况来看，特殊是2014年美国阿贡国家试验室发布的报告，通过对电池系统级的定量分析，提出锂金属/空气电池系统实现商业化的技术风险要明显高于新一代锂离子电池。像离空气电池的技术风险，这个表里面有红色的部分，有正极和负极和整个系统的风险更高一点。下一代要突破新一代锂离子电池目前大家更关注新材料的应用和技术的问题，最近的网上的消息，最近西班牙Graphenano公司宣称研制出石膜烯聚合物电池，比能量497WhKg,8分钟内充溢电,成本低，依据所报道的技术指标，推想可能是锂硫电池体系。我们反复看了这个体系，依据他的技术指标，像他的电压是2.3伏。以上的分析我们看到我们国家的产业存在的问题和差距。第一条我们认为我们国家动力电池产业竞争力不强，表现是两个方面，一个是技术的先进性和牢靠性竞争力不强第一条我们认为我们国家动力电池产业竞争力不强，表现是两个方面，一个是技术的先进性和牢靠性竞争力不强，我国磷酸铁锂动力电池产品比能量、凹凸温特性、牢匏性、经济性明显低于国外采纳三元材料动力电池的技术水平；韩国在1718之后可能会降到一块钱，一毛五毛钱以下。其次个方面的产品制造装备、工艺水平、检测验证实力、产品质量和一样性与国外相比较，存在较大差距产品制造装备、工艺水平、检测验证实力、产品质量和一样性与国外相比较，存在较大差距。这是技术层面上来讲。其次个从企业来看，企业的规模创新力竞争不强，我国企业数量多，但是大多数的企业的经济规模、盈利实力，研发队伍，研发实力，研发体系和口本和韩国的企业相差甚远。其次个是新一代动力电池的技术创新实力不强，表现一个是国际专利的数量明显低于发达国家的水平，我们国家发表的论文许多，也许是世界首位，但是专利的申请主要是集中在国内，在美国申请的专利，也许仅为申请专利占美国专利的2乐授权是也许只有居。在欧洲根本看不到统计的数据。其次个是新材料和关键技术的探究实力强，我国对新一代动力电池的技术探讨探究为主要任务，新材料工程探讨严峻不足，工程化开发实力和集中投入机制没有形成。第三个是产业协同创新机制没有形成，也是表现在两个方面，一个是技术创新的协同机制没有形成，技术探讨集中在高校，科研机构，技术产品和。其次个是产业发展的协同机制没有形成，缺乏动力电池，电池系统和动力电池的产业在技术路途和产品要求，质量体系，电池回收等方面缺乏统一的相识，没有建立产业协同发展的体制和机制。最终有三条建议第一个加快新一代动力电池的研发，依据我们国家的规划,2020年我们国家的电池比能量达到300瓦时每公斤，也许是六年的时间，所以我们认为国家应当设立新一代动力电池创新专项集中研发和投入，突破新一代锂离子电池和新电池，2020年电池系统比能量达到250时Vkg、成本下降至1.O元/怖；新体系电池比能量达到400Whkg以上。其次个是要加强工程实力创新的建设，。一是建设新一代动力电池新材料和关键技术的工程化探讨实力，连接基础探讨、工程开发和产品开发：二是建设动力电池产品设计验证实力，把电动汽车技术要求转化为对动力电池、电池系统的设计要求。第三个是加快推动产业协同创新，政府牵头，行业组织，联合汽车企业、电池企业，一是共同制定动力电池技术路途图，明确阶段性目标和任务，指导我国动力电池产业发展：我们认为这一条很重要，应当说这个任务也很紧迫，应当统一大家的相识。二是共同制定动力电池通用技术规范，明确电池产品的设计、制造、储运、回收要求，促进我国动力电池产业加快发展。以下是摘自名人访谈的关于动力电池的论述徐大全：装备落后掣时中国电池发展阅读大图徐大全：我是博世中国的执行副总裁，负贡汽车业务这一块，电动车特别特别的重要，尤其是对博世，在过去的一百多年中，事实上董理事长一起先说了，过去的130多年历史中，头三十年希望是电动车占优势，一八九几年第一辆人类制造的车，时速百公里也是电动车，接下来的一百年时间里内燃机，将来我们某一天假如突然变成了电动车，我们国内有十万多人在这个领域里会失业，很重要，博世公司在过去几年时间，每年投资三十个亿的研发，最主要研发费用是放在了电池上。我们谈电池加电机取代发动及现在的角度来说比能量还是不够的。比如说现在我们所说的每公斤两百瓦时，汽油我们简洁换算一下考虑全部的热消耗，可能每公斤是将近两瓦时，中间相差十倍，成本上每瓦时也许是现在两到三块钱，箍洁的来说要四十度电的车要八到十二万人民币，还是没法和汽油机和柴油机来比较。许多的新技术出现，将来我们是可能达到好用阶段的，所以这个方面来说，我们公司的一个很大的一步棋，前几年和三星合作，成立了50:50的合作公司，成生产电芯和包装，后来因为两个公司的战略不一样，我们分手了，现在和口本的汤浅一起研发下一代的锂电池，假如达到了指标之后，博世也会投入，进入到这个领域里边，所以这一块对我们来说特别重要。谈到国内的现状，有许多中国的电池厂也在这里，我不说更多的状况了，唯一一点我觉得在中国，锂电池的一次材料，其次次加工制造的完全的装备，从这个角度来说，我们还是落后于国外的这儿大领先的口系的、韩系的企业，所以这个方面有许多须要努力的地方,博世公司作为供应商之一也希望进入这一点。还有一点想谈一下关于电池包，电池包这一块从平安，管理角度来说特别特别重要，但是现在就是说从现在来看，许多的主机厂，他们都是自己的，或者是和电池厂，合资企业来合作，也许是54%左右的主机厂会采纳这种模式，所以这个和电喷工艺状况会有所不同，不是完全由TIV来供，所以这个对我们供应商来说也是一个挑战，我们怎么样和主机厂合作，怎么样实现将来的电动化，许多的挑战情愿和大家一起来探讨这个问题，感谢。孙逢春：动力电池核心技术仍待突破孙逢春：各位领导，很兴奋，我不是电池专家，电池说不好，我想20多年搞电动车的开发和运用，对电动车谈几点体会，也是技术问题跟大家做一个探讨，电动汽车来讲是三大系统，一个是车、一个是充电基础设施，还有一个是电网，这个大家很熟识，另外突破四大瓶颈是电控、电机、电池和充电。电动车电池大家始终说电池我很早就认为是，事实上是两个方面，第一个是属于电池材料和单体电池产品开发的企业，或者是说探讨电池本身的问题，现在比如说我们高寒地区好用性的电池就没有那么好。另外是电池的应用问题这二十多年我们也有体会，电池有没有管理，从最早北京的103无轨电池，从没有管理三个月一组电池换掉，到现在已经走48个月了，所以电池的管理我认为对电池的应用也是特别重要。阅读大图其次个就是说在北京我的体会比较深，电池供应商，像蒙固力等等，他们希望你充电充到93%,用电用到30%就别用了，用户希望我能充到百分之百，用到5%,我们做了一个试验，电池的充电末端有一个效应，我们假如能够限制得比较好，这阈值限制得比较好，假如没有发散的话，电池的一样性和寿命是能保证的，所以说怎么样限制这个阈值，我觉得对厂家来讲是特别重要，30%可能低了，是不是我们认为用到剩下10%是比较合适的。当然，还有高寒的问题，我们做的试验，22OV的电池到零下25度的时候,充溢后放电也许能放40%左右，充电只能充40%左右,放电还好一点，这个上边是充电的我们小电流充电220只能充到118,放电还好一点，低温充电是一个比较大的问题，怎么样在电池里边把电池系统，把充电问题的温度限制做好，这是特别特别重要的。所以些技术问题也是我们这么多年应用所遇到的现实问题，希望大家能够在这个方面，共同的进步。再一个是电池箱，包括结构平安，还有电和这个比如说着火的平安等等，还有碰撞的平安，这些方面都有许多的工作要做，我想这是我们电池应用的几个核心的关键技术问题。希望能和大家