中國加速下一代鋰電池研究 突破電動汽車瓶頸
日期：2024-11-25 07:39:16 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：603作為電動汽車的核心部件，目前，動力電池的性能尚待提高，無論是安全性、便捷性，還是成本、充放電速率都亟待改進(jìn)。目前，中國正在加速研究基于納米技術(shù)的長續(xù)航動力鋰電池，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)下一代鋰電池，以突破電動汽車的發(fā)展瓶頸，主推電動汽車發(fā)展。
近日，中德電動汽車充電項目正式啟動、國務(wù)院決定免征新能源汽車購置稅、鋰電池國家專利密集獲批，一系列圍繞電動汽車發(fā)展的舉措出臺，再度引發(fā)了人們對這一行業(yè)的關(guān)注。
從新能源汽車、手機(jī)、電腦到大型機(jī)械設(shè)備，現(xiàn)代社會生活的許許多多新奇裝備是由鋰電池驅(qū)動的。但是，傳統(tǒng)方法制造的鋰電池成本高、重量大、提供的能量密度不能滿足日益增長的需求，并且存在一定的安全隱患，這些因素阻礙了現(xiàn)有電動產(chǎn)品的大規(guī)模推廣。中國科學(xué)院物理研究所李泓研究員介紹說，中科院正研究和發(fā)展基于納米技術(shù)的長續(xù)航動力鋰電池技術(shù)，以提升電池的能量密度、安全性，并降低成本，為行業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。
“從技術(shù)層面考慮，鋰電池的能量密度高于其它化學(xué)儲能體系。我剛才提到的是第三代鋰離子電池，把(現(xiàn)在的)負(fù)極(材料)換成(容量)更高的負(fù)極，容量會比現(xiàn)在高一倍到幾倍，正極材料能提高一倍。這樣(采用高能量密度正負(fù)極材料后的)鋰離子電池電芯，能量密度能夠提升到現(xiàn)在20%(以上)的水平。在安全性方面，(正在開發(fā)把)現(xiàn)在(有可能)著火的液體溶劑換成固體(電解質(zhì)材料的技術(shù)，也就是發(fā)展)全固態(tài)(鋰電池)。從經(jīng)濟(jì)性上講，研發(fā)目標(biāo)是在2015年把(動力電池)成本(降低)到每瓦時2塊錢，到2020年每瓦時做到1.5塊的技術(shù)要求。”
據(jù)專家介紹，開發(fā)第三代鋰離子電池是中國未來五到十年動力電池研發(fā)和應(yīng)用的重點(diǎn)。目前，混合動力汽車以及純電動汽車的電動模式下續(xù)航里程在150公里左右，預(yù)計到明年續(xù)航里程將不低于180公里;2020年達(dá)到300公里以上，將為現(xiàn)在的兩倍。這些電池將在先進(jìn)電子、智能電網(wǎng)、航空航天、機(jī)器人、國家安全等領(lǐng)域獲得進(jìn)一步應(yīng)用。
在關(guān)注第三代鋰離子電池研發(fā)的同時，中國科學(xué)院的專家們已經(jīng)將目光放到了下一代鋰電池的研發(fā)上，包括全固態(tài)鋰電池、鋰硫、鋰空電池技術(shù)。這些技術(shù)將進(jìn)一步大幅提高能量密度，從而使電池充電時間更短，儲存電量更多，耐用時間更久，使用更安全。中科院物理研究所清潔能源中心主任陳立泉研究員認(rèn)為，這些技術(shù)將令中國的鋰電池在國際上躍居前列。
“鋰電池我們研究很早，但鋰離子電池我們是1993年才開始研究的，是(別的國家研究出來以后，我們)跟進(jìn)別人。現(xiàn)在是搞我們自己的創(chuàng)新，下一代希望我們能夠引領(lǐng)，起碼能夠跟別的國家并駕齊驅(qū)。”
鋰電池技術(shù)的飛躍也將為中國汽車業(yè)發(fā)展帶來嶄新的前景。四年前，中國汽車就以產(chǎn)銷雙雙超過1800萬輛的成績位列全球“第一”，成為真正意義上的汽車大國。然而，這距離汽車強(qiáng)國還有很遠(yuǎn)。今年五月，中國國家主席習(xí)近平在上海汽車集團(tuán)考察時強(qiáng)調(diào)，發(fā)展新能源汽車是中國從汽車大國邁向汽車強(qiáng)國的必由之路。對此，中科院物理研究所清潔能源中心常務(wù)副主任黃學(xué)杰研究員表示，加速發(fā)展新能源汽車，尤其是鋰電池技術(shù)，有望令中國在二十年內(nèi)成為汽車強(qiáng)國。
“未來汽車不再是一個交通工具，將是ibox，可移動的、智能的生活空間。汽車的形式以及汽車能源供應(yīng)的模式都會在未來十年、二十年發(fā)生一個顛覆性的變化。在這個階段，覺得我們可能會有機(jī)會，因?yàn)檫^去在發(fā)動機(jī)(領(lǐng)域)我們在后面追，難度很大。(而)基本上走電動化、智能化這一塊，中國有可能在十年、二十年的時候，在新一代汽車工業(yè)里邊變成一個工業(yè)強(qiáng)國。”
值得一提的是，作為電動汽車的代表，特斯拉以其獨(dú)特的性能、精美的外觀、高端的銷售模式，備受高端人士青睞。黃學(xué)杰指出， 事實(shí)上，特斯拉使用的技術(shù)并非是全新技術(shù)，但其運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)思維創(chuàng)造了一種新的模式，而目前中國的電動汽車尚處在不同模式的探索階段。
“特斯拉是一個汽車概念的創(chuàng)新，它主要使用互聯(lián)網(wǎng)的思維去做汽車。它里面用的每一項技術(shù)都是成熟的技術(shù)，也可以說是舊的技術(shù)。比如說它的電機(jī)就沒有用很好的永磁電機(jī)，比如電池它就沒有用動力電池，用的是筆記本電腦的電池，但是它是把成熟的技術(shù)經(jīng)過集成優(yōu)化，最后做成了IT模式的車輛，(實(shí)現(xiàn))智能控制、大屏幕顯示，按照奢侈品的銷售方式，走出了一條模式，這就是特斯拉的模式。”
中科院物理研究所清潔能源中心主任陳立泉研究員指出，對于電動汽車行業(yè)來說，特斯拉的意義還在于其是根據(jù)電池的尺寸、規(guī)格來設(shè)計汽車，而非像市面上普通電動汽車是根據(jù)原有車型更換電池，這也是未來電動汽車發(fā)展的重要方向。