新型電解液使電池循環(huán)壽命提升7倍

在補(bǔ)貼政策調(diào)整的倒逼倒逼作用之下，中國(guó)的動(dòng)力電池技術(shù)路線發(fā)生了變化。

近期，工信部發(fā)布《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄(2018年第3批)》，共有304款車型入圍。與此前不同，在本批目標(biāo)中，首次出現(xiàn)了搭載NCA動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車，這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)NCA電池開(kāi)始在電動(dòng)汽車上得到應(yīng)用。

據(jù)了解，此次采用NCA三元鋰電池的是上汽通用五菱旗下的寶駿E100，續(xù)航里程250公里，電池系統(tǒng)能量密度142Wh/kg，由天鵬電源提供電芯，華霆?jiǎng)恿χ圃祀姵匕?/p>

天鵬電源表示，此次提供的NCA電池采用與日韓企業(yè)相同的技術(shù)體系，即NCA正極加硅碳負(fù)極材料。

事實(shí)上，NCA產(chǎn)品技術(shù)含量高，制造難度大，要用好高能量密度的NCA三元圓柱鋰電池，同時(shí)需要類似特斯拉使用的具備完善熱管理技術(shù)的輕量化電池包系統(tǒng)。目前在國(guó)際上給乘用車批量供應(yīng)NCA產(chǎn)品的電池工廠基本都是日韓企業(yè)，如松下、三星和LG等。國(guó)內(nèi)只有少數(shù)技術(shù)領(lǐng)先的鋰電池公司在嘗試生產(chǎn)乘用車用NCA鋰電池。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)量產(chǎn)的三元?jiǎng)恿﹄姵鼗旧隙家訬CM523體系為主，并開(kāi)始向NCM622和NCM811邁進(jìn)，在NCA動(dòng)力電池方面基本上都還處于前期研發(fā)階段。

客觀來(lái)看，中國(guó)遲遲無(wú)法量產(chǎn)NCA電池有多方面的的因素。一方面，從材料生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，NCA比NCM的生產(chǎn)工藝條件更為苛刻。由于NCA材料的技術(shù)壁壘高，目前產(chǎn)能主要集中在日韓，我國(guó)量產(chǎn)較少。

另一方面，從電池生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，NCA電池的生產(chǎn)難度更大。全球可以生產(chǎn)NCA電池的主要有松下、三星和AESC，而NCM的生產(chǎn)廠家眾多，包括LG和中國(guó)的主要?jiǎng)恿﹄姵貜S家。

綜合來(lái)看，當(dāng)前中國(guó)電池企業(yè)還無(wú)法量產(chǎn)出一致性、安全性和穩(wěn)定性高的NCA材料，即使從日韓進(jìn)口成熟的NCA材料，也無(wú)法大規(guī)模量產(chǎn)出一致性、穩(wěn)定性高的NCA電池。

不過(guò)，隨著天鵬電源、德朗能、力神電池等電池企業(yè)陸續(xù)量產(chǎn)NCA電池并開(kāi)始裝車應(yīng)用，預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)有更多中國(guó)電池企業(yè)開(kāi)始量產(chǎn)NCA電池，從而縮小與日韓電池技術(shù)的差距。

下面就來(lái)看本周鋰電行業(yè)都有哪些新技術(shù)和大事件吧。

?1、新型電解液使電池循環(huán)壽命提升7倍

據(jù)外媒報(bào)道，西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室PNNL研發(fā)了新的電池電解液配方，旨在延長(zhǎng)電池的使用壽命及電池容量，從而提升電動(dòng)汽車的續(xù)航里程數(shù)。

新款電池電解液能經(jīng)受700次充放電過(guò)程，可使該電池的使用壽命翻了7倍，從而使電動(dòng)汽車的續(xù)航里程數(shù)提升2-3倍。PNNL專注于應(yīng)對(duì)鋰離子電池當(dāng)前的挑戰(zhàn)及技術(shù)難題。

點(diǎn)評(píng)：電池能量密度和循環(huán)壽命的提升關(guān)鍵在于正極材料性能的優(yōu)化，當(dāng)前各大電池企業(yè)都在儲(chǔ)備研發(fā)包括固態(tài)電池、石墨烯電池等新一代電池技術(shù)。PNNL宣稱其研發(fā)的新型電解液可使電池的使用壽命翻7倍，續(xù)航里程提升2-3倍，這性能已經(jīng)超出了常規(guī)電解液的范疇，就是不知道與之匹配的正極材料性能能否跟上其腳步。

?2、比利時(shí)機(jī)構(gòu)研制出創(chuàng)新型固態(tài)鋰離子電池

英媒稱，比利時(shí)校際微電子中心研制出一種創(chuàng)新型固態(tài)鋰離子電池，充電兩小時(shí)就達(dá)到每升200瓦時(shí)的能量密度。

報(bào)道稱，這種電池代表我們發(fā)展藍(lán)圖上的里程碑，將超越液態(tài)鋰離子電池，到2024年達(dá)到0.5小時(shí)充滿每升1000瓦時(shí)的水平。循著如此清晰的性能提升路線，校際微電子中心的電池技術(shù)將成為未來(lái)快充遠(yuǎn)程電動(dòng)車電池行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)者。

校際微電子中心的研究人員正在研制下一代電池，用固態(tài)電解質(zhì)取代液態(tài)電解質(zhì)，從而增加電池的能量密度。

校際微電子中心首席科學(xué)家兼項(xiàng)目經(jīng)理菲利普˙維里肯說(shuō)：“我們的結(jié)果顯示，我們可以制造出有望達(dá)到液態(tài)電解質(zhì)電池能力的固態(tài)電池，其制造流程跟前者類似。但跟液態(tài)電解質(zhì)電池不同，我們的固態(tài)電池兼容金屬鋰陽(yáng)極，目標(biāo)為0.5小時(shí)充滿每升1000瓦時(shí)。再加上使用壽命長(zhǎng)、安全性能高，從而使這種小巧電池技術(shù)前景廣闊，可應(yīng)用于未來(lái)的遠(yuǎn)程電動(dòng)車。”

點(diǎn)評(píng)：固態(tài)電池是當(dāng)前的研究熱門，但解決鋰電池體系由電極材料-電解液的固液界面向電極材料-固態(tài)電解質(zhì)的固固界面轉(zhuǎn)化問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池替代液態(tài)鋰離子電池的關(guān)鍵。套用日產(chǎn)高級(jí)技術(shù)主管的一句話“所有固態(tài)電池基本上都還處于初始研究階段，因此目前其發(fā)展前景幾乎為零?！?/p>