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電池發展還應堅持研發

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年10月22日  

眾所周知,電動汽車的續駛里程依賴動力鋰離子電池的蓄電總量。2010年時,我國車用動力鋰離子電池的能量密度為100Wh/kg,今天已經接近200Wh/kg,基本達到了《國家重點研發計劃新能源汽車重點專項執行方法(征求意見稿)》中的要求。但是5年以后,能量密度要達到300Wh/kg,哪種電池能做到這個目標,現在誰也說不好。


對近幾年進行一下縱向比較不難發現,鋰離子電池的技術進步非常大,但缺乏革命性的改變。鋰離子電池與幾年前沒有兩樣:結構沒有發生變化,重要配套材料基本沒有變化。尤其是正極材料還與多年前相同,還是鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等。變化的只是不同材料的市場占有率,以前是鈷酸鋰的天下,現在則是三元材料和磷酸鐵鋰在“逐鹿中原”。


不管是現在已經接近淘汰的鈷酸鋰、錳酸鋰,還是已經產業化的三元材料和磷酸鐵鋰,或是正在研究當中的各種新型正極材料,都存在不同的局限性:一是相有關負極材料而言理論比能量有限;二是實際比能量和理論值還有較大差距;三是鋰離子電池充電時間過快的話,容易造成電池正極材料結構發生不可逆轉的變化,縮短循環壽命。因此,要實現鋰離子電池革命性改變,必須首先突破正極材料的限制。


一旦正極材料實現突破,也必然要求鋰離子電池整個材料體系發生變化,只有這樣才能實現鋰離子電池性能根本性提升。其中,電池隔膜、電解液要實現突破是存在難度的,相較而言,負極材料突破的難度比較小。另外,電池制備技術和電池成組技術進步也是必要的(我國在這方面尤其要加強),這也是提升鋰離子電池比能量以及降低成本的重要因素。


隨著當今現有電極材料技術走向瓶頸期,未來鋰離子動力鋰離子電池也可能將走向終結。解決電動汽車續駛里程問題,可能要寄希望于新的電化學體系、新的電池技術出現。那么,是先有電池技術以后再發展電動汽車,還是先使用電動汽車再去開發電池技術?這似乎是一個無解的問題。但是在有市場催化效應存在的時候,掌握技術肯定是件好事。無論如何,堅持技術研發,應該是我們先于技術本身要堅持的重要原則。



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