鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1626次 | 2020年12月16日
我國動力鋰電池發(fā)展要克服的問題
我國的動力鋰電池發(fā)展要克服這個問題
目前,我國汽車動力鋰電池技術(shù)選擇的是相同的磷酸鐵鋰道路,但鋰離子電池技術(shù)整體水平仍落后于美國和日本。例如,日本電池的平均能量密度比我國電池高30%~40%,充電次數(shù)是我國電池的幾倍。我國鋰離子電池行業(yè)還要克服以下問題。
(1)知識產(chǎn)權(quán)。磷酸鐵鋰的正極數(shù)據(jù)專利是由德克薩斯大學(xué)的Goodenough團(tuán)隊(duì)于1996年獲得的。加拿大的H-q和Phostech獲得了獨(dú)家專利和商業(yè)許可證。目前不斷發(fā)展碳涂層、金屬氧化物涂層、納米化學(xué)改性及制備技術(shù),以提高磷酸鐵鋰粉的導(dǎo)電性,并獲得多項(xiàng)專利。因此,專利問題是國內(nèi)磷酸鐵鋰生產(chǎn)公司回避的問題。
(2)常見問題。電動汽車使用的鋰離子電池是串聯(lián)或并聯(lián)在一起的,假如普遍存在的問題沒有得到有效的解決,鋰離子電池的生產(chǎn)就不能大規(guī)模的應(yīng)用在電動汽車上。
(3)分組后的安全性和壽命。大容量、高充放電功率的鋰離子動力鋰電池組,在惡劣的工作條件下,更容易造成電池某些部分的偏差,進(jìn)而造成安全問題。單個磷酸鐵鋰離子電池的使用壽命可以超過2000次,但數(shù)百個單個電池串并聯(lián)后,整個電池組的使用壽命可能只有500次。因此,有必要使用電池處理系統(tǒng)(BMS)對電池組進(jìn)行合理、有效的處理和控制。
(4)高能量、大功率兼容。鋰離子動力鋰電池具有較高的能量密度,可以使電動汽車以恒定的速度運(yùn)行更長時(shí)間。在電化學(xué)系統(tǒng)中,只有超級電容器才能達(dá)到很高的充放電比(1000C),但它的能量密度只有鋰離子電池的1/20。假如沒有超級電容,高容量、高功率的電池就不是理想的選擇。
(5)原始數(shù)據(jù)篩選。現(xiàn)在用于生產(chǎn)鋰離子電池的原始數(shù)據(jù)是不可能全部進(jìn)口的,重要還是從國內(nèi)進(jìn)口。但是國內(nèi)的原始數(shù)據(jù)要經(jīng)過世界認(rèn)證,鋰離子電池的輸出是可以被世界認(rèn)可的,所以現(xiàn)在還要在原始數(shù)據(jù)認(rèn)證環(huán)節(jié)處理一些問題。
就燃料動力電池而言,有必要將其工業(yè)化,使發(fā)電成本(當(dāng)時(shí)為49美元/千瓦)低于或接近化石燃料的價(jià)格(30美元/千瓦)。除了電池關(guān)鍵部件的優(yōu)化和組裝的基本層面的問題外,還要克服以下限制燃料動力電池產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)壁壘。
(1)貴金屬成本。燃料動力電池工業(yè)化后,其生產(chǎn)將導(dǎo)致貴金屬的短缺。當(dāng)時(shí)的替代催化劑和多組分催化劑遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工業(yè)化的技術(shù)要求。
(2)燃料動力電池堆穩(wěn)定性。汽車燃料動力電池系統(tǒng)的使用壽命仍遠(yuǎn)低于世界水平,燃料動力電池堆的低溫功能有待改進(jìn)。
(3)建立和完善燃料動力電池產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)設(shè)施。在解決了成本和功能穩(wěn)定性問題之后,有必要建立一個液氫技術(shù)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)來維持工作。當(dāng)時(shí),我國只有大約60個加氫站。在氫能源領(lǐng)域,我國缺乏布局規(guī)劃、資金投入、明確的路線圖和時(shí)間表。
(四)進(jìn)一步加大政府支持力度。國家應(yīng)繼續(xù)新增燃料動力電池研究機(jī)構(gòu)的支持和關(guān)注,并鼓勵和引導(dǎo)公司的力量進(jìn)入燃料動力電池的占領(lǐng),并使用資本和政府投資效應(yīng),導(dǎo)致公民和世界資本跟進(jìn),到燃料動力電池行業(yè)。