新能源汽車動力轉型，電池技術創新是關鍵

「動力電池是新能源汽車的核心部件，也是新能源汽車動力轉型的關鍵支撐。」近日，在2020世界新能源汽車大會的「先進動力電池技術創新」主題峰會上，中國電子科技集團公司第十八研究所研究員肖成偉說。

他強調，新能源汽車要求動力電池具有高能量密度、高功率密度、高安全等特性，先進動力電池技術的創新對新能源汽車的發展至關重要。

肖成偉表示，「未來，刀片電池技術、CTP（Cell To Pack）和大模組技術、無鈷電池技術、鋰離子電池幹法工藝技術是當前的幾個技術創新熱點。」在這場精彩紛呈的主題峰會上，來自學界和業界的專家對這些技術創新點進行了細緻、深入的分享，為線上線下的觀眾奉上了一場動力電池新技術的思想盛宴。

動力電池新要求：高能量密度、高功率密度、高安全性

2019年，全球主要國家新能源汽車銷量超過210萬輛，中國銷量達到120.6萬輛，佔中國新車銷售比例達4.68%。截至2019年底，全球新能源汽車累計銷量突破720萬輛，中國佔比50%以上。

中國新能源汽車的市場目標是：2020年銷量達到500萬車輛，2025年達到3000萬輛，2030年達到7500萬輛，2035年達到12000一14000萬輛。

新能源汽車蓬勃的市場發展也對動力電池提出了更高的要求，如何實現高能量密度、高功率密度和高安全性是學界和業界著力探索的方向。

「在國家的支持下，動力電池能量密度的指標逐年提升。高比動力電池是國家支持研究的重點方向，技術與產業化進展都很快，已經實現產業化電池的體系。」肖成偉說。

談及動力電池技術的進展與趨勢，他介紹，中國鋰離子動力電池技術路線的變化趨勢呈現混合動力和純電動汽車領域應用並重，純電驅動汽車領域應用為主，兼顧混合動力汽車領域。300Wh/kg高比能鋰離子電池成為當前產業化熱點。

「未來，需要重視能量密度、功率密度、安全、循環耐久和成本之間的平衡，智能製造和數位化工廠設計，動力電池系統的設計開發及產業化水平，標準化（單體、模塊及系統）及全生命周期的測試驗證（尤其是安全可靠性），新材料及新體系電池前瞻技術的研發（固態電池、鋰硫、鋰空氣電池盒鋰離子電池等）等五大方面的問題。」肖成偉說。

先進動力電池技術：齊頭並進、各有千秋

上海大學教授張久俊介紹，目前鋰離子電池的應用廣泛，主要有車用鋰離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池三種類型。「就鋰離子電池在汽車領域的應用來說，目前我們強調續航裡程要達到400公裡，到2030年就要達到700公裡。未來還需要進一步的增加能量密度、功率密度和壽命，提高安全性。」張久俊說。

中科院物理研究所研究員黃學傑就動力電池無鈷正極材料的技術研究做了分享，他介紹，第一代無鈷材料是錳酸鋰，第二代無鈷材料是碳酸鐵鋰，目前主要是鋰、鎳、鈷三元電池。隨著材料技術進步，大家正在不斷努力降低鈷的含量，目前可以做到鈷佔10%，今後可能降至5%，接著降至3%。

廈門大學特聘教授董全峰認為，未來社會能源支持系統需要可再生能源和高效電化學儲能的結合。先進動力電池的發展目標是構建高比能量和高比功率的新型電化學儲能系統。

「電化學儲能途徑一般有兩種，一類是典型的氧化還原反應（傳統電池），再一類是界面上的電荷的存儲和釋放的過程（超級電容器）。我們團隊提出了一個新的模型，經過對材料的表面調控，能夠實現既具有高的表面面積，表面上又具有和大量離子電化學吸附的能力，填補前兩類的空白。」董全峰說。

寧德時代新能源科技股份有限公司研發聯席總裁梁成都認為，以CTP為代表的動力電池系統高效成組技術是未來創新趨勢。其優點眾多，零件數量降低40%，能量密度增加10%-15%，同時，壽命延長10%，成本降低10%，產品系統也可靠安全。

比亞迪股份有限公司深圳開發中心副總監魯志佩介紹了比亞迪在高集成刀片動力電池方面的技術創新。他提到，刀片電池可使零部件數量減少40%，VCTP增加50%，整個電池系統成本下降30%。「我們在刀片電池上投入了大量的研發，期望實現更高的集成效率、更高能量密度，讓刀片電池具有更大的競爭力。2025年預期可以達到73%的集成效率，體積能量密度達到300Wh/kg。」他說。

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