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“在政府支持下，中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)和動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的技術(shù)取得了快速發(fā)展，在全球處于舉足輕重的位置。”中國(guó)電子科技集團(tuán)第十八研究所研究員肖成偉日前在2023中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上作主題發(fā)言時(shí)如是表示，并預(yù)測(cè)2023年中國(guó)新能源汽車銷量將達(dá)800萬(wàn)輛。

針對(duì)動(dòng)力電池發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，肖成偉指出，主要還是向著高比能的方向發(fā)展，材料迭代從高電壓的中鎳到高鎳到超高鎳再到硅基負(fù)極，以及鋰金屬負(fù)極。從低成本的角度來(lái)講，磷酸鐵鋰有一些技術(shù)的提升，磷酸錳鐵鋰是其中一個(gè)研究熱點(diǎn)。另外，在結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面也做了很多工作，來(lái)進(jìn)一步提升電池能量密度、安全性，如大圓柱、CTP、CTC、CTB等。液態(tài)電池也實(shí)現(xiàn)了高水平的技術(shù)進(jìn)展；再有液態(tài)高比能三元電池，材料體系是高鎳三元和高容量硅碳負(fù)極，該款電池實(shí)現(xiàn)了批量應(yīng)用。

在新能源汽車對(duì)高比能電池要求的推動(dòng)下，新材料也在加快開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。肖成偉提到幾個(gè)熱門(mén)的材料：一是富鋰錳基材料，現(xiàn)在基本上可以做到250毫安時(shí)每克，與硅碳匹配可使電池能量密度達(dá)到400瓦時(shí)每公斤及以上。磷酸鐵鋰下一步迭代的材料就是磷酸錳鐵鋰材料體系，它可以和富鋰錳基去復(fù)配，也可跟三元材料復(fù)配，進(jìn)一步提升電池的密度。對(duì)于負(fù)極來(lái)說(shuō)，我們從石墨到硅基再到鋰金屬，目前在高比能電池里面用的是硅基，包括硅氧和硅碳，要進(jìn)一步提高循環(huán)技術(shù)水平。

針對(duì)當(dāng)下熱議的固液混合和全固態(tài)電池，肖成偉也表達(dá)了自己的看法。他認(rèn)為，對(duì)于固液混合電池，基本上可以借鑒液態(tài)電池的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)體系，而全固態(tài)電池的整個(gè)生產(chǎn)工藝和裝備要做一個(gè)全新的開(kāi)發(fā)，這兩類電池的技術(shù)路線都得到了中國(guó)政府和各個(gè)企業(yè)的重視和大力支持。

肖成偉還指出，在電解質(zhì)體系里面基本上以四類為主，包括氧化物、硫化物、鹵化物和聚合物，不同的體系在不同的企業(yè)里邊都得到了比較好的研究和應(yīng)用。這個(gè)是部分固態(tài)電池企業(yè)的技術(shù)布局和研發(fā)進(jìn)展，從能量密度方面，基本上是240～400瓦時(shí)每公斤的分布，正逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

“從整車廠角度來(lái)看，基本按照2025年前后建立全固態(tài)電池的試制線，并推出搭載的原型車。2030年前實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的量產(chǎn)并裝車使用，這是按照整個(gè)時(shí)間點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的規(guī)劃。”在總結(jié)固態(tài)電池的技術(shù)發(fā)展路線時(shí)肖成偉認(rèn)為，2022年固液混合電池能做到小批量的量產(chǎn)，下一步在固液混合和全固態(tài)電池進(jìn)行批量化的生產(chǎn)，時(shí)間點(diǎn)大概在2025～2027年，能量密度大概是400瓦時(shí)每公斤，體積能量密度是800瓦時(shí)每升的水平，到2030年的時(shí)候要實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的生產(chǎn)，能量密度達(dá)到500～600瓦時(shí)。

肖成偉表示，對(duì)高比能電池，科技部已經(jīng)布局了四個(gè)重點(diǎn)研發(fā)的項(xiàng)目，對(duì)全固態(tài)金屬鋰電池、新體系動(dòng)力電池、固液混合鋰離子電池、全固態(tài)鋰離子電池進(jìn)行了相應(yīng)的支持。

“還有一個(gè)熱點(diǎn)是鈉離子電池，這是我們開(kāi)發(fā)的一款鈉離子電池，從整個(gè)循環(huán)壽命和規(guī)律放電的性能上表現(xiàn)還是非常優(yōu)異的。再一個(gè)是全氣候高比能快充電池，電池比能量高，適用于純電動(dòng)乘用車的快充需求，夏天可以實(shí)現(xiàn)快速散熱，冬季可以實(shí)現(xiàn)快速加熱。”肖成偉補(bǔ)充道，對(duì)于安全性，在電池?zé)釘U(kuò)散抑制技術(shù)方面做了很多工作，像阻燃微膠囊技術(shù)、高溫?zé)煔舛ㄏ蛞鞯?，通過(guò)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)提升電池的熱擴(kuò)散抑制。同時(shí)從大數(shù)據(jù)的角度對(duì)電池的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測(cè)，包括熱持功能和安全預(yù)警，像電池的電流、電壓、溫度等進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集、建模分析，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

肖成偉最后總結(jié)稱，現(xiàn)在研發(fā)的熱點(diǎn)集中在下一代鋰離子電池、新體系電池、智能電池、電池系統(tǒng)集成等，通過(guò)國(guó)家的支持，在工程化技術(shù)和技術(shù)研究等方面深入開(kāi)展研究工作，提高中國(guó)動(dòng)力電池基礎(chǔ)研究能力、工程化技術(shù)水準(zhǔn)，提升我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的國(guó)際影響力。

原標(biāo)題： 肖成偉：在高比能電池的需求推動(dòng)下 新材料在加快開(kāi)發(fā)、應(yīng)用