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300wh/kg以上動(dòng)力電池的先進(jìn)材料技術(shù)分析

作者: 2017年03月13日 來源: 瀏覽量:
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3月3日,2017年第五屆中國鋰電產(chǎn)業(yè)峰會(huì)在廣州舉辦。400多位行業(yè)專家、企業(yè)代表齊聚一堂,共同探討鋰電與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。   在峰會(huì)上,江蘇泰興中全新能源董事長馬昕博士發(fā)表了《300wh以上動(dòng)力電池的先進(jìn)材料

  3月3日,2017年第五屆中國鋰電產(chǎn)業(yè)峰會(huì)在廣州舉辦。400多位行業(yè)專家、企業(yè)代表齊聚一堂,共同探討鋰電與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

  在峰會(huì)上,江蘇泰興中全新能源董事長馬昕博士發(fā)表了《300wh以上動(dòng)力電池的先進(jìn)材料技術(shù)分析》的主題演講。馬昕博士是從美國回來的華裔杰出科學(xué)家代表,這次演講,馬博士介紹了中全新能源的核心產(chǎn)品與技術(shù),分析了未來幾年鋰電發(fā)展的趨勢(shì),分享了自己對(duì)高能比電池的重要技術(shù)挑戰(zhàn)以及石墨烯等熱點(diǎn)話題的看法。

  2016-2018年鋰電發(fā)展預(yù)測(cè)

  隨著新能源汽車的飛速發(fā)展,動(dòng)力電池在鋰電大市場(chǎng)中占比越來越大。據(jù)馬昕博士介紹,隨著新能源汽車的發(fā)展,今后動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池占比會(huì)越來越高,到2020年,動(dòng)力電池將占比63%左右,儲(chǔ)能電池也將達(dá)到17%。

  馬昕對(duì)國內(nèi)鋰電發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè),馬博士認(rèn)為,未來動(dòng)力電池復(fù)合增長率將達(dá)到70%,新能源汽車的主要增長點(diǎn)將會(huì)乘用車和物流車等領(lǐng)域。同隨著三元電池的解禁,近幾個(gè)月來,三元電池的呼聲越來越高,馬昕博士認(rèn)為,預(yù)計(jì)在2018年預(yù)計(jì)三元電池將超過磷酸鐵鋰電池,同時(shí)他還表示,隨著產(chǎn)能的急速擴(kuò)張,低端電池很快面臨過剩,進(jìn)入產(chǎn)業(yè)紅海。

  負(fù)極是未來高能比電池的突破方向

  在國家的大力扶持,近幾年我國鋰電和新能源汽車在產(chǎn)能上取得了巨大的飛躍,但是在核心技術(shù)上突破較少。在產(chǎn)能限制的高壓之下,提高能量密度是行業(yè)的必然選擇,對(duì)此,很多人將目光聚焦在三元和磷酸鐵鋰等正極材料上。馬昕認(rèn)為,做高比能電池,正負(fù)極材料、電解液、隔膜、新電池技術(shù)都非常重要,但是正極材料已經(jīng)遇到了瓶頸,很難有質(zhì)的飛躍,反而負(fù)極材料還有很多提升的空間,他判斷,10年后可能用上非鋰離子電池體系的鋰硫電池,鋰空氣電池等,但考慮到硅基負(fù)極的鋰電池屆時(shí)巨大的成本優(yōu)勢(shì),20年內(nèi)絕大多數(shù)普及型應(yīng)用仍然用硅基負(fù)極電池。

  硅基負(fù)極電池是近兩年行業(yè)關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn),鋰電大數(shù)據(jù)了解到,硅基負(fù)極電池一直是全世界范圍內(nèi)一個(gè)需要攻關(guān)解決的課題,特別是高容量1000mah/g量級(jí)的硅基負(fù)極,過去沒有能在工業(yè)大電流充放電循環(huán)下,穩(wěn)定循環(huán)1000次以上的,馬昕博士創(chuàng)辦的中全新能源最近取得了突破,基本解決了穩(wěn)定的高容量硅基負(fù)極的量產(chǎn)問題,是硅基負(fù)極的領(lǐng)先者,在會(huì)議上,馬昕介紹到,目前中全新能源硅負(fù)極材料年產(chǎn)3萬噸,可以做到給簽約的合作伙伴及時(shí)穩(wěn)定供貨,包退包換,提供baseline電池解決方案,包合作伙伴做出合格高比能電芯,已經(jīng)做出第三方檢測(cè)通過的300wh以上穩(wěn)定量產(chǎn)型的高比能電池,可以支持電動(dòng)汽車一次充電里程從200到300公里提高到700到1000公里。

  石墨烯等錯(cuò)誤的電池概念和炒作

  最后,馬昕針對(duì)石墨烯、烯王、鋰空氣電池等行業(yè)等熱點(diǎn)話題發(fā)表了看法。目前市面上熱炒石墨烯電池,有傳言,石墨烯電池3秒鐘可以充滿電,充一次電能跑1000公里,石墨烯包覆正極磷酸鐵鋰,包覆三元,提高石墨烯正極;包覆負(fù)極可以代替代替硅等馬昕認(rèn)為這些說法完全錯(cuò)誤。

  他解釋說,石墨烯并不具備鋰的嵌入和脫嵌,石墨烯包覆磷酸鐵鋰,只能微弱提高充電性能,不如碳納米管;而且石墨烯包覆三元材料正極,是錯(cuò)誤的,性能下降;石墨烯包覆石墨負(fù)極,是早已成熟的,日本公司把持的MCMB已經(jīng)做得很成熟,但容量已經(jīng)達(dá)到極限。石墨負(fù)極容量極限370,和硅的4200,和我們已經(jīng)做到的2000多mah/g差得很遠(yuǎn),而且硅基負(fù)極的成本優(yōu)勢(shì)也越來越明顯,是要用硅徹底代替石墨和石墨烯,而不是反過來。

  對(duì)于近來火熱的鋰空氣電池馬昕博士也發(fā)表了看法,馬昕表示,在美國和中國國內(nèi),也有了把鋰空氣電池的喧囂,說是高能量電池的方案,但這個(gè)提法是錯(cuò)誤的。鋰空氣電池能源效率低,穩(wěn)定性差,IBM作為一個(gè)沒搞電池的公司主導(dǎo)提出的,離實(shí)用差得很遠(yuǎn),它們也知道鋰空不穩(wěn)定,又提出鋰空氣電池,更不成熟,安全性很差,易爆;純鋰負(fù)極也離成熟還差很遠(yuǎn),循環(huán)和安全性差;目前唯一成熟的是我們的硅負(fù)極及硅+下一代負(fù)極。

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