中國儲能網(wǎng)訊：提升產(chǎn)品能量密度是動力電池企業(yè)贏得新能源汽車市場的一把“利劍”。為此，在政策的牽引下，各大主流動力電池企業(yè)都在大力投入研發(fā)，通過改進(jìn)正負(fù)極材料、隔膜、電解液等原材料體系及優(yōu)化PACK結(jié)構(gòu)等，希望盡可能快地提升電芯及電池系統(tǒng)能量密度。
今年4月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展改革委、科技部聯(lián)合印發(fā)了《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》。規(guī)劃的新能源領(lǐng)域的階段性目標(biāo)是，到2020年，動力電池單體比能量達(dá)到300瓦時/公斤以上，力爭實(shí)現(xiàn)350瓦時/公斤，系統(tǒng)比能量力爭達(dá)到260瓦時/公斤、成本降至1元/瓦時以下。到2025年，動力電池系統(tǒng)比能量達(dá)到350瓦時/公斤。
事實(shí)上，為了達(dá)到能量密度不斷提升的目標(biāo)，國家政策層面還專門設(shè)立了新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)來推動代表性企業(yè)進(jìn)行能量密度的攻堅(jiān)戰(zhàn)。2015年底，科技部、財(cái)政部、發(fā)改委會同相關(guān)部門重點(diǎn)布局“新能源汽車”重點(diǎn)專項(xiàng)。
2016年6月，科技部發(fā)布“新能源汽車”等10個重點(diǎn)專項(xiàng)，在新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)中，三家鋰電池企業(yè)申報項(xiàng)目在列。其中，合肥國軒高科《高比能量動力鋰電池的研發(fā)與集成應(yīng)用》項(xiàng)目中央財(cái)政經(jīng)費(fèi)1億元，寧德時代新能源《新一代鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)》項(xiàng)目中央財(cái)政經(jīng)費(fèi)1億元，天津力神《高比能量動力鋰離子電池開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)》項(xiàng)目中央財(cái)政經(jīng)費(fèi)9104萬元。
高工鋰電獲悉，在該新能源汽車專項(xiàng)中，對于動力鋰電池類申報項(xiàng)目考核指標(biāo)如下：
1、動力電池新材料新體系(基礎(chǔ)前沿類)：考核指標(biāo)：新型鋰離子電池樣品能量密度≥400Wh/kg，新體系電池樣品能量密度≥500Wh/kg。
2、高比能量鋰離子電池技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)：考核指標(biāo)：電池單體能量密度≥300Wh/kg，循環(huán)壽命≥1500次，成本≤0.8元/Wh，安全性等達(dá)到國標(biāo)要求；年生產(chǎn)能力≥2億瓦時，產(chǎn)品累計(jì)銷售≥3000萬瓦時或裝車數(shù)量≥1000套。
進(jìn)入2017年以來，科技部先后在其官網(wǎng)發(fā)布該重點(diǎn)專項(xiàng)的進(jìn)展情況，高工鋰電分析認(rèn)為，動力電池作為新能源汽車的核心零部件，提高能量比的密度非常關(guān)鍵，只有這樣才能夠比傳統(tǒng)汽車變得效率更高。只有通過這種方法電動汽車的成本才可能不斷降低，國家層面以專項(xiàng)扶持的形式來推動企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)共同協(xié)作進(jìn)行研發(fā)和突破，對于未來的動力電池的技術(shù)升級以及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將起到積極作用。
整理了國軒高科、天津力神、寧德時代三個新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)的進(jìn)展情況，且看下文：
國軒高科
科技部網(wǎng)站5月19日消息稱，在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“新能源汽車”重點(diǎn)專項(xiàng)的支持下，由合肥國軒高科動力能源有限公司牽頭承擔(dān)的項(xiàng)目“高比能量動力鋰離子電池的研發(fā)與集成應(yīng)用”取得了階段性進(jìn)展，開發(fā)完成能量密度達(dá)281Wh/kg和302Wh/kg的電池單體樣品。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)圍繞高比能、高安全、長壽命動力電池的開發(fā)，通過電池模型模擬分析，從材料體系匹配和電芯設(shè)計(jì)工藝角度對新型正極材料、硅基負(fù)極材料以及高安全電解液等開展了深入研究和技術(shù)攻關(guān)。
目前，采用高鎳正極材料匹配硅基負(fù)極材料實(shí)現(xiàn)單體電池能量密度達(dá)281Wh/kg，1C倍率充放室溫循環(huán)350次容量保持80%；采用富鋰正極材料匹配硅基負(fù)極材料實(shí)現(xiàn)單體電池能量密度達(dá)302Wh/kg，0.5C倍充倍放室溫循環(huán)195次容量保持80%。
該項(xiàng)目突破了高比能量電芯的材料體系匹配技術(shù)、極片加工制備技術(shù)與環(huán)境控制技術(shù)，在電芯極片設(shè)計(jì)、電芯制備過程工藝技術(shù)、性能及安全性能測試等方面取得了顯著成績，形成了高比能電池開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程與開發(fā)平臺。
天津力神
4月13日科技部網(wǎng)站消息，由天津力神電池股份有限公司牽頭承擔(dān)的項(xiàng)目“高比能量密度鋰離子動力電池開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)”開發(fā)完成能量密度達(dá)260Wh/kg的動力電池單體，相比目前電動汽車普遍使用的動力電池能量密度提升了30%。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)圍繞提高動力電池重量比能量密度、大幅提升循環(huán)壽命等方面開展了深入研究和技術(shù)攻關(guān)，包括研制新型高鎳正極材料、硅碳復(fù)合負(fù)極材料以及新型電解液等；已開發(fā)完成重量比能量密度達(dá)260Wh/kg的單體電芯，在350次充放電循環(huán)后容量保持率達(dá)到83.28%；同時開發(fā)出了能量密度達(dá)280Wh/kg以及300Wh/kg的動力電池樣品。
寧德時代
1月17日，“新一代鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目在寧德啟動。該項(xiàng)目由福建省科技廳重點(diǎn)推動，寧德時代與中科院物理研究所等單位聯(lián)合申報，研發(fā)以高鎳三元材料為正極、硅碳復(fù)合物為負(fù)極的鋰離子動力電池，可將鋰離子動力電池的比能量從目前的150～180Wh/kg大幅提高至300Wh/kg以上，成本也將顯著降低。
該項(xiàng)目將在2020年產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，屆時開發(fā)的高比能動力電池，將把電動車?yán)m(xù)航里程提升一倍，達(dá)到450～500公里。該項(xiàng)目的實(shí)施將有效提升動力蓄電池產(chǎn)業(yè)國際競爭力，對我國在新能源汽車純電驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車，大力提升電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平具有顯著推動作用。
據(jù)寧德時代新能源科技股份有限公司市場部總監(jiān)楊琦介紹，寧德時代一直致力于推出更快、更安全、更高效的創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)。除了快充電池，在高能量密度電池方面，寧德時代的技術(shù)規(guī)劃是2020年之前電池能量密度要做到300Wh/kg，2025年以后，有進(jìn)一步提高能量密度的規(guī)劃。
