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【原创】中国工程院院士陈立泉:把握下一代电池技术方向,布局全固态电池
文章来源自:高工锂电网
2015-01-09 18:49:45 阅读:21957
摘要2015年1月9日上午,行业年度盛宴“2014高工锂电年会”在深圳观澜湖·东莞会所火热进行中。现场众多锂电产业界各细分领域的“大咖”共聚一堂,气氛十分热烈。
高工锂电 记者 万萍萍】2015年1月9日上午,行业年度盛宴“2014高工锂电年会”在深圳观澜湖·东莞会所火热进行中。现场众多锂电产业界各细分领域的“大咖”共聚一堂,气氛十分热烈。
 
  中国工程院院士陈立泉博士作“锂电池生存法则:前瞻性的战略眼光”的主题演讲,论述世界锂电池技术产业格局、下一代电池技术和材料的创新研究机会,并从宏观和微观多角度给中国锂电池企业提出了切实可行的建议。

 

中国工程院 院士陈立泉

  当前锂电池市场需求正快速扩张,技术发展日新月异,世界锂电池技术格局已见雏形。美国寄希望于锂硫、锂空等下一代高比能量二次锂电池,同时希望在下一代锂电池硅基负极和层状多元过渡金属氧化物材料领域取得突破。
 
  同样日本锂电产业链也在完善、技术领先、知识产权积累深厚,在保持优势的同时不断开拓创新,引领全球锂电发展潮流。韩国锂电产业实现了在产品上的全面创新,在全球范围的合作研发和高强度研发投入,也让其具备了引领产品发展方向的能力。
 
  相对于日韩、欧美等国来说,中国锂电产业虽然经过十多年的发展,目前已经形成了完整产业链,但在高端电池、自主装备及对下一代电池技术的把控上尚与欧日韩存在一定差距。在国家大力发展新能源汽车产业、动力电池快速放量之际,中国锂电池企业如何行动,关乎生死。
 
  陈立泉博士表示,国外商用动力锂电池普遍采用三元材料或NCA正极材料与新型负极,如硅碳负极材料组合,已经能够将电池比能量做到150Wh/Kg左右,与国内厂商拉开了差距。由于市场、技术、竞争等多个方面的因素,国内企业电池仍主要生产较低能量密度产品,很难与韩日产品竞争。
 
  事实上,国内在高容量正极材料、硅碳负极材料以及高电压电解液领域早就开展了研究,具有自主知识产权。
 
  他建议:“锂电池企业尽快与研究单位和原材料企业合作,解决应用新的电池材料及电池体系的科学技术和工程问题,在短期内生产出高能量密度的合格电池产品。”
 
  除材料外,设备对电池制造也有很大影响。目前国内企业大量引进国外电池生产线。用不了太长时间,引进的生产线就落后了,不得不再引进新的,周而复始,企业产品的性能和成本都很难与国外企业竞争。
 
  “为了改变这种现状,要打破对国外装备和技术的迷信,要加强对国内设备制造公司的支持力度,引进、消化吸收、再创新或者组织工程技术人员进行技术和工程创新,尽快用先进国产设备武装锂电企业,增加我国锂电产品的国际竞争力。”陈立泉博士如此说道。
 
  从长远来看,中国锂电池产业的进步依靠“学术界、工程界、产业界”的集成。基础研究与应用研究紧密结合,加快研究成果产业化进程。锂电企业应与科研院所通力合作,高度重视国内原始创新。
 
  在演讲的最后,陈立泉博士特别提到:“下一代锂电池应是全固态锂电池。从材料研究、生产到应用,再到电芯设计、制造以及设备全产业链数字化。缩短研发周期,预计5年可实现产业化。”
 
  值得一提的是,目前法国已有3000多辆采用全固态电池的电动出租车已经运营。其全固态电池的具体参数是:电芯:Li/PEO/LFP;电芯能量密度: 260Wh/kg;Pack 能量密度: 200wh/kg;工作温度:60-80 ℃。
 
  记者了解到,业内对全固态锂电池的产业化仍存在一定疑虑。“但是,如果现在还不布局全固态锂电池,将会错失发展时机。”陈立泉博士提醒道,业内对美国的锂硫、锂空电池等都有所耳闻,但其产业化难度会更高。其实如果业内将全固态锂电池问题攻克了,再去做锂硫、锂空电池,相关技术难题会迎刃而解。
 
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