動力電池產(chǎn)業(yè)離不開可靠性試驗

 隨著政府“真金白銀"補貼的退坡，動力電池作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的上游企業(yè)，勢必會受到相應(yīng)的影響。

    國聯(lián)汽車動力電池研究院院長盧世剛表示，高低溫交變試驗箱與國外電池產(chǎn)業(yè)相比，我國電池產(chǎn)業(yè)缺乏競爭力，建議電池行業(yè)建立協(xié)同創(chuàng)新機制。

    盧世剛指出，我國電動汽車的動力電池主要包括鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池三類化學體系。鎳氫電池技術(shù)已很成熟，在普瑞斯混合動力汽車上已廣泛使用。而鋰離子電池，按照分類有磷酸鐵鋰(LFP)、錳酸鋰(LMO)、鎳鈷錳酸鋰和鎳鈷鋁酸鋰，后兩者亦稱為三元材料。高低溫交變試驗箱由于三元材料單體能量可達到180Wh/kg，極限密度可達250～ 260 Wh/kg，目前鋰離子電池正在從磷酸鐵鋰向三元材料轉(zhuǎn)變，所以，三元材料將是未來動力電池的發(fā)展趨勢。

    談及我國動力電池的發(fā)展現(xiàn)狀，盧世剛認為，我國已基本掌握了車用動力電池的關(guān)鍵技術(shù)。我國的動力電池開發(fā)與整車開發(fā)基本同步：即在“十五"期間開始鎳氫電池、鋰離子電池及燃料電池的研發(fā)，“十一五"期間提速磷酸鐵鋰電池研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化；“十二五"期間深入推進三元材料電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。

    從技術(shù)層面講，我國開發(fā)的鎳氫電池、高低溫交變試驗箱鋰離子電池及燃料電池關(guān)鍵技術(shù)指標已達到同類產(chǎn)品的先進水平。我國的鋰電池的循環(huán)壽命突破了一千次，使用壽命可達五年，成本低于每瓦時三塊錢。

    從產(chǎn)品層面看，磷酸鐵鋰電池已趨于成熟。根據(jù)工信部發(fā)布的新能源汽車推廣目錄，目前我國車用電池中絕大多數(shù)是磷酸鐵鋰電池，而三元材料的動力電池是近兩年才開始在電動汽車上進行示范應(yīng)用。高低溫交變試驗箱如比亞迪電動汽車是采用鹽酸鐵鋰電池；上汽、北汽電動汽車的電池系統(tǒng)是磷酸鐵鋰；而一汽奔騰是采用三元材料的動力電池。

    盧世剛認為，我國已建立了比較完善的動力電池產(chǎn)業(yè)體系。現(xiàn)在我國的電池產(chǎn)業(yè)在關(guān)鍵材料、單體電池、電池系統(tǒng)、電池裝備、檢測儀器等都有一定的生產(chǎn)能力，像北大先行、天津巴莫及北京當省等正極材料企業(yè)和貝特瑞、杉杉等負極材料企業(yè)在市場中都具有競爭力。2014年，我國電動汽車的銷量為8.4萬輛，據(jù)估算，電池銷售額應(yīng)達到50億元，按照目前的發(fā)展形勢，預(yù)計2015年電池銷量將會提高4倍。

    從發(fā)展趨勢看，在*范圍內(nèi)，鋰離子電池已經(jīng)成為動力電池的主要方向。目前日本、韓國、美國及歐洲商業(yè)化的電池主要是燃料電池，混合動力方面則主推鋰電池的應(yīng)用。韓國、日本、中國的鋰電池在鋰電池中占主導地位，排序為韓國*、日本第二、*三。

    我國政府大力支持新一代動力電池的研發(fā)。高低溫交變試驗箱新一代動力電池的研發(fā)主要圍繞新一代鋰離子動力電池和新體系電池，從目前來看，這類電池還處于試驗研究的階段，其循環(huán)、安全、壽命和成本都有待驗證。關(guān)于新一代鋰離子電池，目前大家更關(guān)注新材料的應(yīng)用和技術(shù)的問題，而zui近西班牙Graphenano公司宣稱研制出石墨烯聚合物電池，比能量497Wh/Kg，8分鐘內(nèi)充滿電，成本低，據(jù)推測即為鋰硫電池體系。

    談及我國電池產(chǎn)業(yè)存在的問題及與國外電池產(chǎn)業(yè)的差距，盧世剛表示，我國動力電池產(chǎn)業(yè)缺乏競爭力。

    從技術(shù)層面講，我國動力電池產(chǎn)業(yè)缺乏先進的技術(shù)。我國磷酸鐵鋰動力電池產(chǎn)品比能量、高低溫特性、可靠性及經(jīng)濟性明顯低于國外采用三元材料動力電池的技術(shù)水平，而我國的產(chǎn)品制造裝備、工藝水平、檢測驗證能力、產(chǎn)品質(zhì)量和一致性與國外相比較，也存在較大差距。

    從企業(yè)方面來看，企業(yè)規(guī)模和創(chuàng)新力不足。高低溫交變試驗箱雖然我國電池企業(yè)數(shù)量眾多，但大多數(shù)的企業(yè)的經(jīng)濟規(guī)模、盈利能力、研發(fā)隊伍、研發(fā)能力及研發(fā)體系與日本、韓國的企業(yè)相差甚遠。主要表現(xiàn)為：

    一、我國的電池企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力不強，數(shù)量明顯低于發(fā)達國家的水平。

    二、缺乏對新材料和關(guān)鍵技術(shù)的探索能力，新材料工程研究嚴重不足，工程化開發(fā)能力和集中投入機制沒有形成。

    三、未形成產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新機制，技術(shù)研究主要集中在高校、科研機構(gòu)，沒有形成科研體系。

    四、未形成產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同機制，缺乏動力電池、電池系統(tǒng)在技術(shù)路線和產(chǎn)品、質(zhì)量體系及電池回收等方面統(tǒng)一標準。

    zui后，針對我國動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，盧世剛提出了三條建議：

    一、加快新一代動力電池的研發(fā)。按照規(guī)劃，2020年電池系統(tǒng)比能量達到250Wh/kg，成本下降至1.0元/Wh；新體系電池比能量達到400Wh/kg以上，所以應(yīng)設(shè)立新一代動力電池創(chuàng)新專項，集中研發(fā)和投入，突破新一代鋰離子電池和新電池。

    二、加強工程能力創(chuàng)新的建設(shè)。建設(shè)新一代動力電池新材料和關(guān)鍵技術(shù)的工程化研究能力，銜接基礎(chǔ)研究、工程開發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)；建設(shè)動力電池產(chǎn)品設(shè)計驗證能力，把對電動汽車技術(shù)要求轉(zhuǎn)化為對動力電池、電池系統(tǒng)的設(shè)計要求。

    三、加快推進產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新建設(shè)。由政府牽頭，行業(yè)組織，聯(lián)合汽車企業(yè)和電池企業(yè)，共同制定動力電池技術(shù)路線圖，明確階段性目標和任務(wù)，指導我國動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。共同制定動力電池通用技術(shù)規(guī)范，高低溫交變試驗箱明確電池產(chǎn)品的設(shè)計、制造、儲運、回收要求，促進我國動力電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。