隨著我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展，隨著歐洲以碳減排為目標(biāo)，積極鼓勵(lì)電動(dòng)汽車(chē)增產(chǎn)擴(kuò)市，隨著日韓車(chē)企把目標(biāo)瞄向氫能源，新能源汽車(chē)已然成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的新寵。2020年，我國(guó)新能源汽車(chē)加速?gòu)恼咧鲗?dǎo)向市場(chǎng)主導(dǎo)轉(zhuǎn)變，國(guó)際汽車(chē)巨頭發(fā)力我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)，作為新能源汽車(chē)最重要的核心部件，動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也進(jìn)入新的階段。

2020年七月二十五日，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)舉辦了動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)整體趨勢(shì)再研判的閉門(mén)研討會(huì)，來(lái)自電池公司的代表與電池方面相關(guān)專(zhuān)家就當(dāng)前動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)表了各自的看法。

高比能量、長(zhǎng)續(xù)駛里程是車(chē)企必然選擇

電池成本高、續(xù)駛里程短，一直是阻礙電動(dòng)汽車(chē)擴(kuò)大銷(xiāo)量的重要問(wèn)題。反映在動(dòng)力鋰電池技術(shù)上，則是電池的能量密度決定續(xù)駛里程的長(zhǎng)短。在能量密度一定的前提下，要延長(zhǎng)續(xù)駛里程就要多裝電池，但電池裝多了成本就上升，還會(huì)擠壓寶貴的車(chē)內(nèi)空間。面對(duì)這種兩難，盡管提高電池能量密度會(huì)帶來(lái)更多安全問(wèn)題，但這條路依然成為車(chē)企的必然選擇。

為了提高能量密度，電池公司積極探索多種形式的創(chuàng)新。包括創(chuàng)新磷酸鐵鋰模組工藝尋找正極、負(fù)極新材料推廣固態(tài)電解質(zhì)、新型隔膜等。LG化學(xué)我國(guó)總部副總經(jīng)理孫興起將電池技術(shù)的新發(fā)展概括為三個(gè)方面：?jiǎn)误w材料的創(chuàng)新、模組結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新、制造工藝的創(chuàng)新。中航鋰電科技有限公司CMO謝秋認(rèn)為，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)探討的，用結(jié)構(gòu)創(chuàng)新提高電池包的體積能量密度的大電芯、大模組，甚至是無(wú)模組結(jié)構(gòu)的總體目標(biāo)都是一致的，就是通過(guò)集成和互用減少一些不增值的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

比亞迪刀片電池從設(shè)計(jì)上減少了動(dòng)力鋰電池?zé)o能量部件的使用，在PACK層面提升了磷酸鐵鋰離子電池的能量?jī)?chǔ)存密度，使磷酸鐵鋰離子電池體積比能量密度提升50%，配裝磷酸鐵鋰離子電池的電動(dòng)汽車(chē)也達(dá)到了500公里以上的續(xù)航里程，讓這種成本低、安全性好，但能量密度也低的電池?zé)òl(fā)了新的生機(jī)。

全固態(tài)電池是最有可能超過(guò)鋰離子電池能量密度、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)工藝、降低成本的技術(shù)路線。寧德時(shí)代的剛性膜片及固態(tài)鋰金屬電池專(zhuān)利，使能量密度達(dá)400Wh/kg以上，并解決了安全性和循環(huán)壽命等難題，提升了固態(tài)鋰金屬電池的循環(huán)性和降低短路發(fā)生幾率。在解決提升電池能量密度和提高電池安全水平這對(duì)矛盾方面進(jìn)行了有益的探索。

目前，我國(guó)大部分汽車(chē)廠商和新能源廠商都參與到固態(tài)電池的研發(fā)中。據(jù)了解，目前，清陶能源、輝能科技、贛鋒鋰業(yè)、萬(wàn)向一二三、衛(wèi)藍(lán)新能源、珈偉股份、巨電新能源等鋰電公司，均在建固態(tài)電池產(chǎn)線。大眾、三星、寶馬等國(guó)際巨頭也在尋求固態(tài)電池領(lǐng)域的突破。據(jù)天津力神總裁助理丁照石介紹，在2020年到2025年期間，公司一直在致力于三元材料中鈷含量的降低，甚至在做無(wú)鈷材料，電解液向固態(tài)化方向發(fā)展。天津力神判斷，固態(tài)電池有望2030年后實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

成本、安全、壽命，關(guān)系電動(dòng)汽車(chē)的成敗

當(dāng)前，提升動(dòng)力鋰電池能量密度、降低成本、提高壽命、保障使用安全，已經(jīng)成為消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的基本要求，其中的安全更成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。遠(yuǎn)景AESC我國(guó)區(qū)總裁趙衛(wèi)軍指出：電動(dòng)汽車(chē)的安全是什么?安全是對(duì)邊界的認(rèn)知和把控。寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司董事長(zhǎng)助理孟祥峰也認(rèn)同這個(gè)觀點(diǎn)，他認(rèn)為，電動(dòng)汽車(chē)的安全保障一方面來(lái)自于電池本身的安全特性和一致性，另一方面也來(lái)自于外部的安全邊界控制得好。

中航鋰電CMO謝秋指出：安全是個(gè)系統(tǒng)工程，要從材料、電芯的設(shè)計(jì)改善、制程的控制和檢測(cè)技術(shù)，還有電池包的安全設(shè)計(jì)等各個(gè)維度去考慮，包括生命周期、充電策略的管控優(yōu)化。

降低鈷用量，探索高鎳無(wú)鈷材料，以降低電池成本探索電池補(bǔ)鋰技術(shù)，結(jié)合熱管理和BMS窗口控制技術(shù)，以開(kāi)發(fā)長(zhǎng)壽命電池大力開(kāi)發(fā)固態(tài)電池，以提高電池安全性，正成為電池公司積極探索的方向。

六月初，寧德時(shí)代宣布研發(fā)出16年超長(zhǎng)壽命或200萬(wàn)公里行駛里程，成本相比當(dāng)前電池僅新增不超過(guò)10%的新技術(shù)，這一技術(shù)適用于磷酸鐵鋰和三元電池。孟祥峰指出，追求高能量密度、追求高續(xù)航的方向沒(méi)有錯(cuò)，那是未來(lái)新能源汽車(chē)和電池競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵點(diǎn)，但是要把安全問(wèn)題解決好。

據(jù)我國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心首席專(zhuān)家王芳介紹，去年，國(guó)家成立了新能源汽車(chē)事故調(diào)查專(zhuān)家組。專(zhuān)家們?cè)谡{(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有兩大類(lèi)原因?qū)е滦履茉雌?chē)事故的發(fā)生。第一類(lèi)原因比較簡(jiǎn)單，就是產(chǎn)品存在著明顯的設(shè)計(jì)缺陷。第二類(lèi)則找不到明顯的設(shè)計(jì)缺陷，造成事故的原因都是不同的，涉及到從原材料選擇、電池研發(fā)制造到系統(tǒng)集成諸多方面、各個(gè)環(huán)節(jié)。她總結(jié)說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)的安全問(wèn)題也是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)該與技術(shù)革新關(guān)聯(lián)起來(lái)。

三院士建議：加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)研究，尋找顛覆性創(chuàng)新

針對(duì)未來(lái)動(dòng)力鋰電池發(fā)展，會(huì)議上三位院士給出了各自的建議。

我國(guó)工程院院士吳鋒提出，我國(guó)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展多年，有了很大進(jìn)步，但還有出現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新的空間。要將學(xué)校、研究單位和公司聯(lián)合起來(lái)，建立一種新型合作關(guān)系，從材料體系、電池體系、制造工藝等方面進(jìn)行較大創(chuàng)新，才能提高動(dòng)力鋰電池本身的智能化，制造電池過(guò)程的智能化水平。這些都要得到國(guó)家的重點(diǎn)支持。

我國(guó)工程院院士陳立泉建議關(guān)注鈉離子電池的發(fā)展。他介紹，鈉離子電池有很多優(yōu)點(diǎn)，比如正負(fù)極都可以采用鋁箔，能大幅降低電芯和模組的工藝要求，雙極性電池也容易做成。這樣可以讓鈉離子電池脫離鋰離子電池的技術(shù)路線走出一條新路。我國(guó)鈉資源很豐富，可以規(guī)避鋰資源依賴(lài)進(jìn)口的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)其成本比磷酸鐵鋰還低。

這些優(yōu)勢(shì)可以使其拓展兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域：第一是給低速電動(dòng)汽車(chē)用，低速電動(dòng)汽車(chē)的一大問(wèn)題就是使用低成本鉛酸電池帶來(lái)的污染，而在低速電動(dòng)汽車(chē)上大規(guī)模推廣磷酸鐵鋰和鋰離子電池又受到成本的制約第二是資源豐富和低成本的優(yōu)勢(shì)，可以使其應(yīng)用在大規(guī)模儲(chǔ)能上。據(jù)他介紹，兩年前，我國(guó)科學(xué)研究院物理研究所已在低速電動(dòng)汽車(chē)上進(jìn)行了鈉離子電池的試驗(yàn)，去年做了儲(chǔ)能演示裝置的試驗(yàn)。

我國(guó)科學(xué)院院士、我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高表示，動(dòng)力鋰電池的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)攻關(guān)、顛覆創(chuàng)新三方面同等重要，三條線要并行發(fā)展?；A(chǔ)研究的目標(biāo)是動(dòng)力鋰電池單體比能量達(dá)到500瓦時(shí)/公斤，系統(tǒng)比能量達(dá)到300瓦時(shí)/公斤，體積密度達(dá)到1000瓦時(shí)/升。他特別指出，下一步的重點(diǎn)是挖潛電池理論容量和比能量，要依靠全鏈條的智能化，包括材料開(kāi)發(fā)的基因組、仿真、大數(shù)據(jù)等等來(lái)實(shí)現(xiàn)。還要支持0mdash1原創(chuàng)的顛覆性技術(shù)開(kāi)發(fā)，支持基礎(chǔ)技術(shù)研究。