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行業(yè)專家熱議電池技術(shù)路線 花落何處

2010年09月14日 15:59 4325次瀏覽 來源:   分類: 鉛鋅資訊

  王秉剛(國家“863”計劃節(jié)能與新能源汽車重大項目監(jiān)理專家組組長)

  磷酸鐵鋰電池因安全性被看好
  動力電池的比能量與比價格是純電動汽車普及的決定因素。鎳氫、鉛酸電池是比較成熟的電池,但比能量提高的空間比較小。鉛酸電池的基本元素是鉛,鎳氫電池的基本元素是鎳,兩者都屬于重金屬,自重大;而鋰電池的主要元素是鋰,本身非常輕,可以與多種化合物搭配,通過提升正負(fù)極材料的質(zhì)量和電池的結(jié)構(gòu)等提高電池的儲能量,因此鋰電池具有很大的發(fā)展空間,而且我國鋰資源儲量達(dá)380多萬噸,居世界第二位。在多種鋰電池技術(shù)路線中,磷酸鐵鋰電池為電動車的推廣起步提供了條件,磷酸鐵鋰電池之所以被看好,是因為它的安全性最好,而安全性是電池最基本的要求,只有在保證安全的情況下,才能談電池的儲能量。凡事都有兩面,安全性最好的磷酸鐵鋰電池,在性能上卻不是最好的。磷酸鐵鋰電池的比能量進(jìn)一步提高在理論上存在困難,許多科學(xué)家在繼續(xù)研究新的動力電池材料與結(jié)構(gòu),3~5年內(nèi)磷酸鐵鋰電池比能量可望達(dá)到150Wh/kg以上,比價格達(dá)到1.5元/kg以下,這是電動汽車開始普及的基本條件。但是高比能量總是面臨安全性的挑戰(zhàn),因此不能盲目地做大電池,電池容量越大,安全性就越差。不過,也不能排斥其他鋰電池種類的發(fā)展,我們說的安全性是按百萬分之幾來統(tǒng)計的,只能說其他鋰電池發(fā)生安全性的概率要比磷酸鐵鋰電池高一些,除了診-理上的差異,電池的安全性還與生產(chǎn)工藝、電池管理系統(tǒng)等多方面有關(guān)。

  甄子健(國家科技部“863”計劃節(jié)能與新能源汽車重大項目辦公室副主任)

  鋰電池和鎳氫電池成為主要投資領(lǐng)域
  2009年、2010年,國內(nèi)在電池方面的投資將達(dá)到60.18億元,這包括地方政府支持、國家科研項目撥款、企業(yè)投入以及風(fēng)險投資等,這比以前的投資規(guī)模擴(kuò)大了很多,其資金主要流向了鎳氫電池和鋰電池行業(yè)。2010年底,國內(nèi)車用鎳氫動力電池和鋰離子動力電池的年生產(chǎn)能力將分別超過3.6億瓦時和40億瓦時以上,按每輛裝30Kwh(約合A級轎車?yán)m(xù)駛里程200公里)電池計,2010年底可滿足約15萬輛電動汽車裝車需求。2009年“十城千輛”示范車輛以混合動力公交車為主,2010年在向純電驅(qū)動公交車轉(zhuǎn)變,這樣對車用動力電池的需求將提升。

  王 芳(中國電子科技集團(tuán)第18研究所化學(xué)與物理電源技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室高級工程師)

  3~5年內(nèi)鎳氫電池仍有市場
  目前,用于電動汽車的電池主要有四種:鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池?,F(xiàn)階段燃料電池的實(shí)用性較低,暫不做考慮?;旌蟿恿ζ囁秒姵伢w系中惟一被實(shí)際驗證并被商業(yè)化、規(guī)?;瘧?yīng)用的就是鎳氫電池,全球已綷-批量生產(chǎn)的混合動力汽車幾乎全部采用鎳氫動力電池。傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池本身技術(shù)比較成熟,但作為汽車動力電池則存在較大的問題。目前,越來越多的汽車廠家選擇鋰電池作為新能源汽車的動力電池。對于動力電池的路線之爭,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為能量密度、裓-環(huán)壽命等性能占優(yōu)的鋰離子電池將成為發(fā)展趨勢,而鎳氫電池具有性能穩(wěn)定、工藝成熟的優(yōu)勢,未來3~5年內(nèi)仍將占有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。與其他類型的動力電池相比,鋰離子電池具有多方面的優(yōu)勢:工作電壓高;比能量高,體積小,重量輕;裓-環(huán)壽命長。
  我國車用動力電池研發(fā)還存在三大問題。首先是制造的一致性問題,在制造工藝和設(shè)備上存在差距,制造標(biāo)準(zhǔn)還達(dá)不到一致性要求。其次是診-材料的篩選問題,國內(nèi)生產(chǎn)的診-材料無法達(dá)到不同批次的一致性。第三是知識產(chǎn)權(quán)問題。雖然國內(nèi)在磷酸鐵鋰電池的研究上已綷-取得了突破,但是國外在這方面擁有專利。

  錢良國(中國電子商會電源專業(yè)委員會副秘書長)

  錳酸鋰和磷酸鐵鋰電池應(yīng)均衡發(fā)展
  現(xiàn)階段,行業(yè)對錳酸鋰和磷酸鐵鋰電池有爭議,我認(rèn)為應(yīng)該均衡發(fā)展,不能厚此薄彼。錳酸鋰電池的優(yōu)勢在于掌握自主知識產(chǎn)權(quán),比能量高,但是裓-環(huán)壽命沒有磷酸鐵鋰電池長。而對于錳酸鋰電池存在的安全性問題,我認(rèn)為在這方面爭論沒有什么意思,錳酸鋰電池的安全性可以通過提升電池系統(tǒng)的管理來解決。磷酸鐵鋰電池的優(yōu)勢就是安全性高,裓-環(huán)壽命長,但是它的比能量低,材料一致性相對較差。對于專利問題,我認(rèn)為對電池體系的影響不會太大,因為歐美掌握的是磷酸鐵鋰電池材料方面的專利。
  究竟選用哪種鋰電池?還是要根據(jù)車輛的要求來決定。比如有的車型需要裓-環(huán)壽命長的電池,就可以選擇磷酸鐵鋰,而有的車型需要重量輕、能量密度高的電池,就可以選擇錳酸鋰。未來幾年鋰電池取代鎳氫電池是必然的發(fā)展趨勢。從價格上看,鋰電池價格在不斷下降,而鎳氫電池的價格也逐步攀升。而且鎳氫電池的安全性遠(yuǎn)低于鋰電池,容易熱失控,造成燃燒。因此,2006年6月豐田宣布,普銳斯在4年內(nèi)淘蘚-鎳氫電池,選用鋰電池。但是大功率鋰電池的研發(fā)剛剛開始,只有當(dāng)功率密度增加20~30倍時,才能取代鎳氫電池。

責(zé)任編輯:安子

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