詳解下一代動力電池及材料技術(shù)方向

摘要

6月5日，中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長、中國科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰將在“2021新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展金壇長蕩湖峰會”發(fā)表主題演講，詳解下一代動力電池及材料技術(shù)方向。

“一代材料，一代電池”。材料進(jìn)步是動力電池發(fā)展的驅(qū)動核心，無論是電池的安全性、能量密度、壽命還是成本，都與材料技術(shù)息息相關(guān)。

過去十年，三元（NCM/NCA）、LFP等材料不斷取代LMO的市場，成為動力電池正極材料主流應(yīng)用體系。

隨著技術(shù)不斷突破，2021年，三元材料單體能量密度300Wh/kg動力電池開始進(jìn)入商用視野；LFP電池單體能量密度突破200Wh/kg，甚至通過優(yōu)化電池和電池組到電池PACK的設(shè)計，實現(xiàn)續(xù)航里程600km以上。

但如果將時間維度拉長，三元和磷酸鐵鋰材料囿于自身的局限性，無法長期支撐新能源汽車戰(zhàn)略發(fā)展，因此下一代動力電池及新材料技術(shù)被提出。

包括國家科技創(chuàng)新重點專項，也大力支持新能源汽車高安全、高比能、長壽命等新材料體系電池發(fā)展。

此舉旨在堅持純電驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，解決新能源汽車產(chǎn)業(yè)卡脖子關(guān)鍵技術(shù)問題，實現(xiàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)自主可控，形成一批國際前瞻和領(lǐng)先的科技成果，鞏固我國新能源汽車先發(fā)優(yōu)勢和規(guī)模領(lǐng)先優(yōu)勢。

在此過程中，松山湖材料實驗室黃學(xué)杰團(tuán)隊在動力電池新材料前沿技術(shù)研究上實現(xiàn)了重要創(chuàng)新。

該團(tuán)隊重點研究的高電壓鎳錳酸鋰材料，電壓可達(dá)4.7v，可逆容量達(dá)135mAh/g,材料比能量達(dá)635wh/kg，與石墨負(fù)極配套的電池比能量達(dá)240wh/kg,高于磷酸鐵鋰和錳酸鋰，具備比能量較高、成本更低、安全性較好等明顯優(yōu)勢。

黃學(xué)杰團(tuán)隊的數(shù)據(jù)顯示，通過材料改性，該材料可以在25℃下，100周循環(huán)容量保持率達(dá)99.24%，35℃下100周容量保持率達(dá)98.65%，優(yōu)于三元材料，可以解決其壽命問題。

目前該高電壓鎳錳酸鋰材料已經(jīng)在松山湖建立起500kg級的中試線。

在2020年世界新能源汽車大會上，黃學(xué)杰團(tuán)隊的高壓鎳錳酸鋰被評選為2020全球新能源汽車前沿及創(chuàng)新技術(shù)。

作為下一代動力電池，固態(tài)電池的發(fā)展備受關(guān)注。黃學(xué)杰認(rèn)為，固態(tài)電池未來的十年是破壁的十年。第一個階段，鋰離子電池固態(tài)、液態(tài)互相學(xué)習(xí)，固液態(tài)會得到很好的發(fā)展。第二個階段，全固態(tài)電池600-800瓦時/公斤，有更好的安全性，這個將對產(chǎn)業(yè)帶來革命性影響。

6月5日，由常州市人民政府主辦，常州市金壇區(qū)人民政府、高工鋰電、高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII)承辦的“2021新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展金壇長蕩湖峰會”將在中德（常州）創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園舉行。

屆時，中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長、中國科學(xué)院物理研究所研究員黃學(xué)杰將發(fā)表主題演講，詳解下一代動力電池及材料技術(shù)方向，敬請期待。

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