动力电池要求 300Wh/kg目标如何实现
动力电池要求 300Wh/kg目标如何实现3月1日,四部委印发了《促进汽车动力电池产业发展行动方案》通知,明确指出了当前动力电池存在的不足和今后的发展方向。通知中将提高电池比能量作
3月1日,四部委印发了《促进汽车动力电池产业发展行动方案》通知,明确指出了当前动力电池存在的不足和今后的发展方向。通知中将提高电池比能量作为今后的重点发展目标之一,关键指标和时间节点如下
1. 到2020年,锂离子动力电池单体比能量〉300Wh/kg;系统比能量争取达到260Wh/kg;成本<1元/瓦时;使用环境达-30℃到55℃;具备3C充电能力
2. 到2025年,单体比能量达500Wh/kg
3. 力争实现单体电池350Wh/kg、系统260Wh/kg的锂离子电池产品产业化和整车应用
4. 新型动力电池方面,积极推进锂硫电池、金属空气电池、固态电池的研究和工程化开发,2020年单体比能量>400Wh/kg、2025年达到500Wh/k
从指标的文字描述中可以看到第1项指标是要求在锂离子电池体系下实现的,第3项指标应该是在锂离子电池体系下再往前冲一冲,所以提出了“力争实现”。至于第2、4项指标,锂离子电池体系估计无能为力了,必须要开发新的电池体系。
尽管锂硫电池、金属空气电池、固态电池的研究历史已经很长,但是其技术进步还是比较缓慢。如今各种交叉学科发展已经有了较大进步,这将有助于继续开发这些电池体系,期待能有突破。
经常看到很多媒体报道把“比能量”和“能量密度”混淆了。通常,使用“比能量”来描述单位质量的能量水平(Wh/kg),用“能量密度”来描述单位体积的能量水平(Wh/L)。
这里我们来主要看一下在锂离子电池体系下的比能量发展途径。
· 锂离子电池单体比能量
2016年发布的《节能与江南网页版登录入口官网下载 技术路线图》提到了纯电动汽车动力电池的比能量目标是2020年350Wh/kg, 2025年是400Wh/kg, 2030年是500Wh/kg。该目标与四部委提出的指标很接近,也在业内引发了热议。我们梳理一下2016年媒体报道的各大电池企业的比能量目标和实现路径
· 比亚迪三元电池希望在2018年做到240Wh/kg,2020年大概做到300Wh/kg。正极采用高镍三元材料,负极采用氧化亚硅或纳米硅,
· 宁德时代2016年可以做到200-250Wh/kg,“十三五”期间希望实现350Wh/kg目标,材料体系为高镍三元/硅碳材料
· 国轩高科2020年目标是300-350Wh/kg,采用高镍三元正极材料,硅基负极材料,5V高电压电解液
· 比克18650圆柱第四代产品(3.0Ah)普遍可以达到220-230Wh/kg,2017年第五代产品(3.6Ah)的比能量预计可以达到250Wh/kg。比克是较早锁定三元材料路线的企业。
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