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      動力鋰電池行業缺乏協同創新機制

      作者:admin????來源:未知????發布時間:2021-11-29 10:48????瀏覽量:
        1月13日至14日,中國電動汽車百年論壇委員會在國賓館舉行。成立于2014年5月的百人委員會一直備受業內外關注,此次論壇被視為新能源汽車行業的一次盛會。論壇以“產業發展新生態”為主題,由百人委員會閉門會議、高端論壇和6個專題論壇組成,在百人委員會上公布當前研究成果,為政府、廠商、專家學者就中國新能源汽車未來發展提供交流平臺。
       
        此次將圍繞“動力鋰離子電池的現狀與發展”舉辦平行論壇。在座的嘉賓有國聯汽車動力鋰離子電池研究院院長、中國工程院院士、博世(中國)投資有限公司執行副總裁許大全、北京理工大學副校長孫、天津電池有限公司總裁秦興才、合肥集團董事長李震、天能集團董事長張等。
       
        魯世剛:動力鋰離子電池行業缺乏協同創新機制。
       
        以下是國聯汽車動力鋰離子電池研究院院長魯世剛的現場演講。
       
        :謝謝董校長、各位領導和專家。早上好。我很高興代表研究組做這樣的發言。根據大會給出的題目,我們的題目叫做動力鋰離子電池的現狀與發展。我想大家都知道,目前電動汽車使用的動力鋰離子電池主要有鎳氫電池、鋰離子電池和燃料動力鋰電池。鎳氫電池目前已經非常成熟,在普銳斯混動中得到了廣泛應用。當然,普銳斯的銷量已經達到了700多萬輛?,F在我們談論的是鋰離子電池,分為磷酸亞鐵鋰(LFP)和錳酸鋰。所以從這張表可以看出,目前鋰離子電池已經從磷酸亞鐵鋰變成了三元,單體能量可以達到180??梢娺@款三元電池還有發展空間,最終密度可以達到250甚至260,這是目前行業內大家應該努力的方向。
       
        昨天,歐陽先生就燃料動力鋰電池發表了評論。從2008年開始,應該說燃料動力鋰電池有了很大的突破,能量密度達到了每升3 kW,續航時間達到了萬小時。目前,進一步降低成本和希望可能很重要。
       
        首先,看看我國的發展現狀。我們的第一個判斷是,我們已經基本掌握了汽車動力鋰離子電池的關鍵技術。我國動力鋰離子電池的發展與整車基本同步。“十五”期間,開展了鎳氫電池、四氧化三鋰電池和燃料動力鋰電池的研發。“十一五”期間加大了磷酸鐵鋰離子電池的研發和產業化力度,“十二五”期間推進了三元材料電池的研發和產業化。目前正處于這樣一個階段。從技術上講,我國已研制出鎳氫電池和鋰離子燃料動力鋰電池,關鍵技術指標達到國外同類產品先進水平。目前我們的鋰離子電池可以達到800-1000瓦時的比能量,500-100瓦時的比功率,循環壽命也可以突破1000倍。使用壽命可達五年左右,成本可低于每瓦時三美元。
       
        其次,從產品層面來看,磷酸鐵鋰電池已經成熟。過去,我國供應的電池支撐著行業的發展。目前這次大規模演示使用的電池基本都是國產的。目前,根據工信部公布的新能源汽車推廣目錄,我國絕大多數汽車電池都是磷酸鐵鋰離子電池,這意味著近兩年來,三元動力鋰離子電池已經開始在電動汽車上進行示范應用。眾所周知,比亞迪汽車使用的是鹽酸亞鐵電池,像SAIC、BAIC這樣的電池系統都是磷酸亞鐵鋰。一汽奔騰目前為示范車,電池為168,采用三元材料。
       
        第三,我國已經建立了比較完善的工業體系。昨天,我們聽說2014年我國電動汽車銷量約為8.4萬輛。如果每輛車的數量是20-30個,應該說我們的電池已經達到20多億千瓦時,銷售收入應該超過50億元,2015年將超過100億瓦時。我國目前正在推進動力鋰離子電池產量建設,預計2015年將超過100億千瓦時。第二,我國已經建立了比較完整的工業體系。關鍵材料、單體電池、電池系統、電池設備、測試儀器等。都有一定的生產能力,如北京大學先鋒、天津巴莫、京黨省等都是正極材料,而如出賣、杉杉等正極材料在國際上仍有競爭力。
       
        從發展趨勢來看,根據我們在世界各地的情況,首先是鋰離子電池已經成為動力鋰離子電池的一個重要方向。目前大家都很清楚,燃料動力鋰電池是日本、美國、歐洲和韓國商業化最重要的電池。目前,混合動力也在推動鋰離子電池的應用。韓國、日本和中國主導著全球鋰離子電池,分別位居韓國第一、日本第二和中國第三。
       
        近日,三星、LG、SK相繼宣布在中國成立合資公司,我國主流車廠也在準備將韓國制造的電池用于自主品牌汽車。
       
        第二個特點是我國政府大力支持新一代動力鋰離子電池的研發。2012年,日本實施存儲戰略,提出2020年電池市場要占據全球50%的份額,即奪回領先地位。根據NEDO  2013年公布的技術路線圖,他的技術路線很可能在2020年之前基于先進的鋰離子電池,這將是切實可行的。該系統的比能量將達到每公斤250瓦,成本將低于1.5元。2030年,它將被稱為創新電池,能量達到每公斤500瓦,成本低于80美分。2013年,美國提出EV藍圖,目標是在2022年生產與傳統汽車同等動力成本的插電式混合動力汽車。根據2013年公布的技術路線圖,下一代電池將于2022年投入實際使用,系統比能達到每公斤250瓦,成本將降至8毛以下。2013年后,鋰離子電池將投入實際使用。
       
        從新一代鋰離子電池的角度來看,重要的是我國新一代動力鋰離子電池的研發一般稱為新一代動力鋰離子電池。新一代鋰離子電池不同于目前的系統。必須更換陽極材料、陰極材料和電極。電池的比能量可以達到每公斤300瓦,成本可以低于一美元。這張表列出了兩件事。一是日立最近宣布鎳基正負極單體電池的比能為每公斤330,壽命為50倍。另一種是復夢極,用作正極和負極,壽命為100年。然而,目前這種電池系統的成本和安全性還需要進一步驗證。
       
        第二種是新系統電池。一般來說,這類系統是基于新的化學原理,以鋰金屬或其他金屬為復合材料,包括鋰金屬、硫電池、鋰金屬空氣電池、鋅金屬空氣電池和鋁金屬空氣電池。從歷史上看,這些電池應該說是一次電池,沒有任何問題。在動力鋰離子電池領域,必須在電動汽車領域制造二次電池。有許多挑戰要面對。
       
        目前,這種電池還處于實驗研究階段,其循環性、安全性、壽命和成本都有待進一步驗證。從近年來的情況來看,特別是阿貢國家實驗室2014年發表的報告,通過對電池系統水平的定量分析,提出鋰金屬/空氣電池系統商業化的技術風險明顯高于新一代鋰離子電池。和空氣電池的技術風險一樣,這張表中有紅色部分,正負極和整個系統的風險都大一點。
       
        下一代應該會突破新一代鋰離子電池。目前大家都比較重視新材料的應用和技術。近日,據網上消息,西班牙石墨烯納米公司近日宣布,研發出比能量為497Wh/Kg、8分鐘充滿電、成本低廉的石墨烯聚合物電池。根據報道的技術指標,推測可能是鋰硫電池系統。我們反復研究了這個系統。根據他的技術規格,他的電壓是2.3伏。
       
        從以上分析中,我們可以看出我國產業存在的問題和差距。首先,我們認為中國動力鋰離子電池行業競爭力不強,表現在兩個方面。一是技術先進,可靠性競爭力不強。我國動力鋰離子電池產品在磷酸亞鐵鋰中的比能量、高低溫特性、可靠性和經濟性明顯低于國外采用三元材料的動力鋰離子電池的技術水平。1718年后,韓國可能會跌至不足1美元15美分。第二個方面,與國外相比,在產品制造設備、工藝水平、檢測驗證能力、產品質量和一致性等方面存在較大差距。從技術上來說。其次,從公司來看,公司的規模創新競爭不強,且在中國有大量公司,但經濟規模、盈利能力、研發;研發團隊,研發;研發能力和研發;大多數公司的d系統與日韓相差甚遠。
       
        其次,新一代動力鋰離子電池的技術創新能力不強,說明國際專利數量明顯低于發達國家,我國發表的論文也很多,大概是世界第一。但專利申請主要集中在中國,在美國申請的專利只有2%左右,在美國授予的專利也只有1%左右。歐洲沒有統計數據。其次,新材料和關鍵技術的探索能力強。我國新一代動力鋰離子電池的技術研究和探索是一項重要任務。新材料工程研究嚴重不足,工程開發能力和集中投入機制尚未形成。
       
        三是產業協同創新機制尚未形成,這也表現在兩個方面。一是技術創新的協同機制尚未形成,技術研究集中在高校、科研機構、技術產品和。二是產業發展的協同機制尚未形成,缺乏動力鋰離子電池、電池系統和動力鋰離子電池的行業對技術路線和產品要求、質量體系、電池回收等方面缺乏統一認識,尚未建立產業協同發展的體系和機制。
       
        最后,我們有三點建議。一是要加快新一代動力鋰離子電池的研發。按照我國的規劃,2020年我國電池的比能量將達到每公斤300瓦時,這大約需要6年的時間。因此,我們認為國家應該成立新一代動力鋰離子電池集中研發和投入,突破新一代鋰離子電池和新型電池。到2020年,電池系統比能達到250Wh/kg,成本降至1.0元/Wh;新系統電池的比能量超過400Wh/kg。
       
        二是加強工程能力創新建設。一是建設新一代動力鋰離子電池新材料和關鍵技術的工程研究能力,將基礎研究、工程開發和產品開發銜接起來;二是構建動力鋰離子電池產品的設計驗證能力,將電動汽車的技術要求轉化為動力鋰離子電池和電池系統的設計要求。
       
        三是加快產業協同創新,由政府牽頭,行業組織、聯合汽車公司、電池公司共同參與。一是共同制定動力鋰離子電池技術路線圖,明確階段性目標任務,指導我國動力鋰離子電池產業發展;我們認為這篇文章非常重要。應該說,這個任務也很緊迫,要統一認識。二是共同制定動力鋰離子電池通用技術規范,明確電池產品設計、制造、儲存、運輸、回收的要求,推動我國動力鋰離子電池產業加快發展。最后,我簡單說一下我們國聯的情況,國聯是由研究機構、車輛公司、制造公司聯合成立的獨立法人。車企包括一汽、東風、長安、SAIC、廣汽、BAIC等。制造公司包括天津李紳,研發機構為北京有色金屬研究院。我們已經完成了公司治理結構的建設,按照公司法律要求設立了董事會、監事會和股東會。我們的董事長是熊,副董事長是我們。
       
        當然,研究目標是在2020年實現新一代鋰離子電池系統的突破。電池的比能量和系統的比能量將達到每公斤250瓦時。到2030年,新系統電池可以投入實際使用,電池的比能量將達到每公斤500瓦時。這是我們項目的參與單位。

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