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鍵技術。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鍵技術指標已達到同類產(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，電池銷售額應達到50億元，按照目前的發(fā)展形勢，預計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。關于新一代鋰離子電池，目前大家更關注新材料的應用和技術的問題，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。

    從技術層面講，我國動力電池產(chǎn)業(yè)缺乏先進的技術。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、缺乏對新材料和關鍵技術的探索能力，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，技術研究主要集中在高校、科研機構，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，所以應設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。建設新一代動力電池新材料和關鍵技術的工程化研究能力，銜接基礎研究、工程開發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)；建設動力電池產(chǎn)品設計驗證能力，把對電動汽車技術要求轉化為對動力電池、電池系統(tǒng)的設計要求。

    三、加快推進產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新建設。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路線圖，明確階段性目標和任務，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規(guī)范，高低溫交變試驗箱明確電池產(chǎn)品的設計、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。