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深度解读七大技术路线图:动力电池篇

导读: 为了详细解读这份关乎中国汽车产业发展的七大路线图,我们将结合《节能与新能源汽车技术路线图》完整版,分七篇逐一介绍七大技术路线图的制定背景以及详细的发展规划。

  OFweek新能源汽车网讯 10月26日,中国汽车工程学会在其年会上发布了《节能与新能源汽车技术路线图》,包括节能汽车、纯电动和插电式混合动力汽车燃料电池汽车、智能网联汽车、汽车制造技术、汽车轻量化技术及动力电池技术等七大领域未来15年的发展路线制定。工业和信息化部装备工业司副司长瞿国春强调,路线图为汽车产业发展指明了发展方向,明晰了重点和路径,希望成为行业一致的行动指南。

  为了详细解读这份关乎中国汽车产业发展的七大路线图,我们将结合《节能与新能源汽车技术路线图》完整版,分七篇逐一介绍七大技术路线图的制定背景以及详细的发展规划。此文为第二篇:动力电池技术路线图,第一篇为:《深度解读七大技术路线图:纯电与插混篇》。

  动力电池作为能量储存装置,是电动汽车的核心部件。其性能的优劣直接影响电动汽车的市场应用和普通消费者的接受度,如安全性、能量密度、功率密度、寿命以及成本等。目前世界范围内动力电池的研发和产业化主要集中在三个区域,分别位于德国、美国,及中日韩所在的东亚地区,锂离子动力电池的生产目前也主要集中在中日韩三个国家。

  从技术及产业的角度综合来看,日本在技术方面依旧领先,韩国在市场份额上超越日本占据第一位,中国的电池企业数量最多,产能最大。我国动力电池产业化聚集区域主要有四个:珠江三角洲、长江三角洲、中原地区和京津冀区域。超过100家动力电池企业开展动力电池及电池系统的研发及产业化工作,超过了1000亿产业资金投入,形成了超过400亿瓦时的年生产能力,技术研发及产业化进展显著。

  在技术方面,动力电池单体和模块通过了GB/T31485安全性的要求,但电池系统的安全性有待进一步验证和提升。关键材料基本实现了国产化,单体技术水平与国外基本处于同一水平。已形成了较为完善的锂离子动力电池产业链体系,掌握了动力电池的配方设计、结构设计和制造工艺技术,生产线逐渐从半自动中试向全自动大规模制造过度。产品均匀一致性、系统集成技术、生产自动化程度,需加紧追赶。

  动力电池的发展与需求

  未来相当一段时期内,我国节能与新能源汽车将以普及应用插电式混合动力汽车、纯电动企业等新能源汽车为主要任务,迫切期待动力电池降低成本、提高性能。研发新型锂离子电池和新体系电池、提升动力电池智能制造水平、完善验证测试方法和标准体系,既是我国节能与新能源汽车的发展需求,也是我国动力电池发簪的关键任务,具有紧迫性。

  在此背景下,将我国动力电池发展分为三个阶段:2020年,技术提升阶段。新型锂离子电池实现产业化,能量型锂离子电池单体比能量达到350Wh/kg,能量功率兼顾型动力电池单体比能量达到200Wh/kg。动力电池实现智能化制造,产品性能、质量大幅度提升,成本显著降低,纯电动汽车的经济性与传统汽油车基本相当,插电式混合动力汽车步入普及应用阶段。

  2025年,产业发展阶段。新型动力电池技术取得显著进展。动力电池产业发展与国际先进水平接轨,形成2-3家具有较强国际竞争力的大型动力电池公司,国际市场占有率达到30%。固态电池、锂硫电池、金属空气电池等新体系电池技术不断取得突破,比能量达到400Wh/kg以上。2030年,产业成熟阶段。新体系电池实现实用化,电池单体比能量达到500Wh/kg以上,成本进一步下降;动力电池技术及产业发展处于国际领先水平。

  技术路线图——EV电池

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  技术路线图——EV之新体系电池

  固态电池:2020年,逐步实现固态电解质、高比能正极材料合成及三维骨架结构锂合金构建技术,实现300Wh/kg小容量单体电池样本制造。2025年,固态电池界面调控技术,实现400Wh/kg大容量单体电池样品及成组技术。2030年,固态电池推广应用。

  锂硫电池:2020年,实现锂电池粉化抑制技术,碳硫电极微观结构调控,单体电池制备技术。2025年,大容量动力电池示范应用。2030年,锂硫电池推广应用。

  金属空气电池:2020年-2030年,廉价氧催化材料技术开发;水系金属空气电池技术开发。在氧环境下研究有机锂电池空气电池,明确反应机理;锂电极界面保护技术开发。2020年,廉价氧催化材料技术和水系金属空气电池技术实现实用化;同时,空气环境研究锂空气电池、选择性防水隔膜技术开发、大容量单体电池制备工艺研究取得进展。

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责任编辑:LGM
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