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固態電池或成新能源汽車核心攻關工程

2019年11月13日 09:23:41 點擊量: 文章來源:電池中國網

      近日,一份標有《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》(征求意見稿)(以下簡稱《規劃》)字樣的行業規劃文件在網上流出,許多人都感覺很過癮,認為以此可以提前窺探政府層面對新能源汽車產業長遠規劃的大致方向。網傳《規劃》對動力電池、燃料電池的產業發展和技術創新提出了具體目標。其中,“加快全固態動力電池技術研發及產業化”被網傳《規劃》列為“新能源汽車核心技術攻關工程”。如若消息屬實,全力研發全固態電池或將被上升到國家戰略層面。
      固態電池因具備高能量密度、高安全性、高穩定性,被業界認為是下一代主流動力電池技術路線。近年來,國際主流車企如豐田、大眾、寶馬、本田、日產、現代等都在加碼固態電池技術的研發投入,希望在下一代動力電池技術競爭中占據主導權。國內車企、科研院所、電池企業也在密切關注和研發固態電池。此次,網傳《規劃》將固態電池列為核心技術攻關工程若屬實,政府或有望協同國內科研院所和企業資源,加快該技術的研發進程。
固態鋰離子電池與傳統鋰離子電池對比
固態鋰離子電池與傳統鋰離子電池對比
來源:《全固態鋰電池技術的研究現狀與展望》/恒大研究院
      隨著新能源汽車保有量的高速增長,新能源汽車安全事故也逐漸增多,其中以新能源汽車著火尤甚。因現有鋰電池含有易燃的液態電解質,很難從根本上破解這一難題。固態電池采用具有離子導電能力的固態電解質全部或部分替代電解液,有利于提升電池的安全性能。同時,從提升電池性能來看,固態電池相對于現有液態鋰電池也有非常大的潛力。中國科學院歐陽明高院士表示,基于各國動力電池技術路線的比較,短期是液態電解液的鋰離子電池,下一步將會向固態電池方向發展。綜合考慮電池成本和動力電池的發展方向,歐陽明高建議,我國也應該走類似的路徑,即短期是液態電解質,發展高鎳三元正極和硅炭負極;中長期,從液態電解質逐步過渡到全固態電池。
      企業已密切關注固態電池
      固態電池,有望破解消費者對電動汽車的“安全焦慮、續航焦慮、充電焦慮”,一直吸引著車企的極大關注。此外,歐美車企還希望通過率先掌握固態電池技術,奪回在動力電池環節的主動權。目前,大眾、戴姆勒、寶馬、雷諾、豐田、日產、本田、現代、福特等國際車企,比亞迪、蔚來、天際、合眾、北汽等國內車企紛紛投資布局固態電池領域。
      電池企業方面,寧德時代、比亞迪、贛鋒鋰業、北京衛藍、清陶能源、力神電池、輝能科技、國軒高科、億緯鋰能、珈偉股份等國內企業一直都有固態電池研發。國外一些行業主流企業也在加緊布局,今年1月,豐田與松下宣布,雙方將于2020年年底前成立車用方形電池合資公司,負責車用全固態電池、方形鋰電池的研發、生產;2018年11月,三星SDI、LG化學和SKI同意聯手開發核心電池技術。此外,三家公司將成立一個規模1000億韓元(約合9000萬美元)的基金,共同投資固態電池、鋰金屬電池和鋰硫電池的技術研發。
      健全動力電池產業發展體系
      網傳《規劃》提出,力爭經過十五年持續努力,使我國新能源汽車核心技術取得重大突破,純電動汽車成為主流,燃料電池商用車實現規模化應用。到2030年,新能源汽車形成市場競爭優勢,銷量占當年汽車總銷量的40%。屆時,形成以純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池汽車為“三縱”格局,布局整車技術創新鏈;以動力電池與管理系統、驅動電機與電力電子、網聯化與智能化技術為“三橫”,構建關鍵零部件技術供給體系。
      此外,該《規劃》還提出,要推動動力電池全價值鏈發展。具體而言,優化產業組織結構,提高行業集中度。動力電池生產需要鋰、鎳、鈷等金屬資源,為保障電動汽車所需動力電池供應穩定,產業長期健康發展,急需穩定乃至鎖定上游資源。《規劃》鼓勵具備條件的企業提高鋰、鎳、鈷、鉑等關鍵資源保障能力。
      隨著電動汽車規模的壯大,如何有效回收退役電池也成為產業亟待處理的一個難題。網傳《規劃》要求,要完善動力電池多層次多用途回收利用體系,鼓勵共建共用回收渠道。同時,建立健全動力電池運輸倉儲、維修保養、安全檢驗、報廢退出等環節管理制度,加強全生命周期監管。
      此外,網傳《規劃》還提出要建立健全動力電池模塊化標準體系,加快突破關鍵制造裝備,提高工藝水平和生產效率。
      破解氫燃料電池產業發展障礙
      氫燃料電池技術作為新能源汽車產業發展的重要路線之一,日益受到重視。但是,當前氫燃料電池汽車產業仍面臨核心技術未突破、關鍵零部件國產化缺失、基礎設施欠缺,成本過高等難點。網傳《規劃》提出,要有序推進氫燃料供給保障體系建設。具體而言,提高氫燃料制儲運經濟性:因地制宜開展工業副產氫及可再生能源制氫技術應用,加快推進先進適用儲氫材料產業化。開展高壓氣態、低溫液態及固態等多種形式儲運技術示范應用,探索建設氫氣運輸管道,逐步降低氫燃料儲運成本。
      基礎設施方面,引導企業根據氫燃料供給、消費需求合理布局加氫基礎設施。網傳《規劃》還表示,支持企業利用現有場地和設施,開展油、氣、氫、電綜合供給服務。
      法規體系不完善也是阻礙氫燃料電池產業發展的障礙之一。網傳《規劃》指出,將完善政策法規環境,建立促進氫燃料制儲運協調發展的政策機制。完善加氫基礎設施立項、審批、建設、驗收、投運等環節的管理規范,加強加氫基礎設施安全監管,提高加氫基礎設施安全標準及檢測認證能力。健全車用高壓儲氫裝置標準及測試體系。

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