肖成偉：新能源汽車發(fā)展應高度重視動力電池

    鋰電世界  “新能源汽車藍皮書”(2016)新增專家視點篇，二十三位專家基于對產(chǎn)業(yè)和社會發(fā)展的拳拳關切之心，圍繞“十二五”新能源汽車發(fā)展成效評價、2015年行業(yè)發(fā)展熱點問題、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢三個方面進行了評述。國家863計劃節(jié)能與新能源汽車重大專項總體專家組電池責任專家，中國電子科技集團第十八研究所研究員肖成偉撰文指出，新能源汽車發(fā)展應高度重視動力電池。

    動力電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。在國家財政補貼政策的強力支持下，我國新能源汽車呈現(xiàn)爆發(fā)式增長的良好態(tài)勢，帶動了動力電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，目前鋰離子動力電池行業(yè)已形成了包括關鍵原材料(正極、負極、隔膜、電解液等)、動力電池、系統(tǒng)集成、示范應用、回收利用、生產(chǎn)裝備及基礎研發(fā)等在內(nèi)的較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系，掌握了動力電池的配方設計、結(jié)構(gòu)設計和制造工藝技術，生產(chǎn)線逐步從半自動化向全自動化大規(guī)模生產(chǎn)制造過渡。目前我國形成了珠江三角洲、長江三角洲、中原地區(qū)和京津區(qū)域為主的四大動力電池產(chǎn)業(yè)化聚集區(qū)，據(jù)統(tǒng)計近100家動力電池企業(yè)(含系統(tǒng)集成企業(yè))開展動力電池的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作，近1000億產(chǎn)業(yè)資金的投入，形成了近400億瓦時的年生產(chǎn)能力。隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，2015年動力電池呈現(xiàn)出供不應求的局面，動力電池產(chǎn)品裝車容量超過160億瓦時，以比亞迪、時代新能源、力神、比克、沃特瑪、國軒和盟固利等為代表的國內(nèi)電池企業(yè)均進行大規(guī)模的投資擴產(chǎn)，以滿足新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的旺盛需求。

    動力電池向高比能方向發(fā)展的趨勢明顯。目前我國新能源汽車中仍以磷酸鐵鋰電池為主，據(jù)工信部機動車產(chǎn)品公告數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2015年新能源汽車中磷酸鐵鋰電池的應用比例達到69%，三元材料鋰離子電池的應用比例達到27%。動力電池材料體系的選擇呈現(xiàn)多元化趨勢，尋求動力電池能量密度的大幅提升是必然趨勢。一方面開發(fā)采用新型磷酸鹽正極材料的鋰離子動力電池，提高工作電壓和能量密度，能量密度可達到180Wh/kg以上；另一方面開發(fā)采用鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的鋰離子動力電池，大幅提升能量密度，能量密度可達到250Wh/kg以上，三元材料鋰離子電池作為重要的發(fā)展方向值得期待。

    動力電池安全性需要重點關注。動力電池的安全性問題嚴重影響新能源汽車的推廣應用及普通消費者的使用信心。當前使用的磷酸鐵鋰電池和三元材料鋰離子電池，首先通過材料表面包覆和摻雜改性以及電池設計等，提高電池本體的安全性；其次從電池系統(tǒng)的設計角度考慮改進，比如熱設計和結(jié)構(gòu)設計等，通過BMS的管理，甚至通過整車的控制策略來提高電池系統(tǒng)應用的安全性。對于三元材料鋰離子電池，其發(fā)生安全性問題時的危險性(如燃燒和爆炸等)較磷酸鐵鋰電池更嚴重，從單體電池的設計與制造以及系統(tǒng)設計方面，更應該關注安全性的設計和驗證。

    動力電池標準化勢在必行。從規(guī)模化生產(chǎn)的角度考慮，應將動力電池(包括電池模塊)盡可能做到標準化和規(guī)格化，這樣既可以配套整車企業(yè)不同的車型，還可以降低大規(guī)模生產(chǎn)的電池的成本，同時也有利于動力電池的梯級利用。應抓緊制定動力電池規(guī)格化(含電池模塊)的相關標準。