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专题 | 三元电芯技术应用发展:能量密度提升刻不容缓


作者:发布时间:2018-04-02浏览量:431


在此背景下,2018 新能源汽车百家讲坛第43期在北京召开。3月24日下午,pt138顶级娱乐平台科技有限公司(以下简称“pt138顶级娱乐平台”)电芯研发部技术总监娄忠良博士作为本期演讲嘉宾应邀出席,并围绕“高比能三元电芯关键技术及应用”发表主题演讲。

 

在演讲中,娄忠良博士提到,面临当前市场和政策双重压力,再加上行业内技术趋势,动力电池企业及各大科研院所开发更高能量密度的动力电池已刻不容缓。新能源汽车行业崛起,锂电企业纷纷扩大产能、部分大型企业跨界布局新能源,动力电池快速发展,产能急剧扩展,但高端不足,低端过剩;产品技术优势、规模优势、市场占有率优势突显。


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2017年4月25日,根据工信部、发改委、科技部联合印发《汽车产业中长期发展规划》的通知,到2020年,动力电池单体比能量达到300Wh/kg以上,力争实现350Wh/kg,系统比能量力争达到260Wh/kg、成本降至1元/瓦时以下;到2025年,新能源汽车占汽车产销20%以上,动力电池系统比能量达到350Wh/kg。娄忠良博士认为:发展高能量密度、低成本锂电池是未来动力电池企业的主要技术竞争力。


正极材料镍含量需不断提高,到NCM811和NCA时,高比能三元电芯对制程环境的温湿度要求非常高,其中NCA或者NCM811电芯湿度需控制在2%以下,而中镍路线,目前只需要环境湿度控制在10%以下即可保持电池各方面性能。综合考虑,相对于目前行业内备受热捧的高镍电池路线,中镍高电压电池路线较为成本低和安全。在高能量密度电池的设计上,自2017年开始,pt138顶级娱乐平台加大了三元布局。高比能电芯,正负主材是关键,对整个体系而言,开发配套的电解液/隔膜也至关重要。随电芯能量密度的提高,电芯安全问题升级,而耐高电压和耐高温是高镍高压体系电芯的隔膜关键特性,若再附加低温闭孔特性,此时隔膜能达到高安全性技术要求。


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据了解,目前高能量密度的锂离子电池在安全性方面仍然存在不足,电解液由于其易燃性成为人们关注的焦点之一,采用合适的阻燃剂如氟代磷腈类阻燃剂可以防止电解液的燃烧,但由于仍旧存在增大电池内阻、成本高昂等问题,高安全的高能量密度锂离子电池尚未得到普遍应用。对于其未来发展,娄忠良博士却持乐观态度,为达到更高能量密度,国内动力电池企业选择中镍高电压/石墨或者高镍/硅碳体系路线不失为一个好的选择。


2018年是中国新能源汽车飞速发展的一年,储能和电动汽车需求在不断扩大,高比能、高功率、长寿命和低成本关键材料及其制备技术是锂离子电池发展的重要方向,能量密度、寿命、成本及安全性等各方面指标需要统筹兼顾到。娄忠良断言,高能比、高安全电芯仍将是pt138顶级娱乐平台乃至锂电行业不懈追求的目标。


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