
鋰電網訊:作為新能源汽車的關鍵零部件,動力鋰電池的關鍵技術、關鍵材料和產品研究取得了一系列進展,但其產業發展也正面臨著種種難題。
在此背景下,由重慶市經濟和信息化委員會、重慶市銅梁區人民政府主辦,兩江新區招商集團、銅梁高新區管委會、銅梁區經濟和信息化委員會、銅梁區投資促進服務中心承辦,重慶紳鵬實業開發有限公司、尋材問料?、新材料專業招商小組協辦的“2018重慶市鋰電產業發展資本峰會”于10月26日在重慶市銅梁區隆重召開。
此次峰會邀請到國內鋰電行業資深專家、行業協會和125家相關企業負責人等300余人到場,圍繞新能源汽車產業的發展趨勢、動力鋰電池技術研究進展、西南鋰電產業發展機遇與挑戰等話題進行深度探討,共商鋰電產業難題解決方案,促進鋰電行業的發展與壯大。
“鋰電技術是引領未來的戰略新技術,鋰電產業正在成為競爭的戰略新領域,做大做強鋰電產業就是搶占智能時代的先機。”中共重慶市銅梁區委書記唐小平在致辭中表示,作為本次峰會的東道主,銅梁在發展鋰電新能源新材料產業方面擁有良好的區位優勢、政策優勢、產業優勢和市場優勢,銅梁正致力于發展環境,充分利用地處成渝城市群中心結點,距主城區40公里,距成都150公里,規劃建設50平方公里國家高新區,著力打造重慶市新能源產業園、兩江新區銅梁產業園、中車集團等一批中國知名企業相聚在銅梁,形成一區多園的發展產業。
峰會期間,金鑫電池、晟昊磁材、昶洧汽車等13個項目簽約落地銅梁,涵蓋了新能源、新材料、智能硬件等諸多領域,市場前景好、科技含量高、產業鏈條長、帶動能力強,計劃總投資約220億元,其中投資10億元及以上項目占7個。
在本次峰會上,重慶市新能源產業園、重慶兩江新區銅梁產業園也正式授牌并落戶銅梁高新區。
隨后,來自清華大學、北京大學、中南大學、比亞迪、重慶長安、吉利集團、天齊鋰業、湖南杉杉、微宏動力等高校科研機構的知名專家和企業代表等就新能源汽車未來發展趨勢、鋰電產業技術發展等行業焦點話題發表了精彩的主題演講。
聚焦何處?鋰電產業鏈上中下游暢所欲言
鋰電池的生產離不開鋰資源。中國有色金屬協會鋰業分會秘書長張江峰詳細介紹了全球的鋰資源概況、生產情況,同時也分析了鋰的消費概況、市場價格與供需狀況,以及新建項目等。
他表示,我國鋰礦資源潛力大,資源查明率僅25.4%。2017年底國內基礎鋰鹽產能約25萬噸,其中碳酸鋰產能為17.8萬噸,氫氧化鋰產能為5.4萬噸。而其它國家的碳酸鋰產能為14萬噸,氫氧化鋰產能為4萬噸。
“咱們國家在建的鋰鹽加工項目正逐年增加,2018年下半年投產項目也在逐漸增多。正極材料擴產項目投資大,產能大,以三元材料為主,未來可能出現產能超10萬的企業。”他最后強調,發展鋰電一定要注重技術創新,提升產品質量。
關于鋰電新能源材料的現狀及發展趨勢,天齊鋰業CTO周復博士做了報告。他表示,新能源產業短期內的發展趨勢是:如何達到300Wh/kg,實現該目標最大的挑戰是解決電池循環壽命和安全性的問題。要達到下一階段400Wh/kg的目標則更難,備受期待的富鋰錳基正極材料的產業化應用依然存在諸多阻礙。全固態電池和鋰硫電池則都處在實驗室階段,要實現商用還有較多問題需要解決。
周復認為,電池回收是鋰電市場發展的另一大趨勢,但也存在一些問題,如拆解、分離技術及設備水平落后,目前均為小型設備加工廠開發,技術單一且設備粗糙,正極材料回收率不高、純度不高等。
傳統鋰電池存在安全性能短板,開發高安全性能的電池體系勢在必行。而全固態電池作為一種很有潛力的新型電池體系,近年來備受矚目。湖南杉杉主任工程師別曉非博士梳理分析了全固態電池的研發現狀及未來趨勢。
他表示,全固態電池在開發和研究上還存在固態電解質、鋰金屬負極、界面等方面的問題需要解決,但全固態鋰電池是未來電池發展的重要方向已成為行業共識。
他分析道,“中國對全固態電池研發剛剛起步,目前研究主要集中于各高校研究所。”不過國內電池企業已經開始了對全固態電池的布局。湖南杉杉也在重點關注全固態電池正極材料方面問題,如降低固-固界面阻抗、改善循環、提升容量等,技術方面重點關注包覆和復合電極等技術創新。
終端用戶一直希望電池能夠快速充滿電,但這也是鋰電池在商業化中的一個痛點,微宏動力在快充領域已發展近12年。微宏動力市場總監宋寒在會上帶來了題為《快充電、長壽命、高安全鋰離子電池的技術進展與應用》的演講。
宋寒指出,十年前民眾認為快充對電池本身有損害,“但我們現在已經可以兼顧快充和長循環壽命了。”他介紹,微宏動力在鋰電池上的研發主要集中在材料上,開發了不燃燒電解液和耐高溫薄膜等。
他表示,2017年快充大巴約占我國整個新能源汽車大巴市場的11%,而英國一家巴士公司ADL曾對歐洲新能源公交市場做過統計,其2017年新能源公交有60%采用了快充模式。“相對來說,快充在歐洲更受到認可,這也是國內未來的一個趨勢吧。”
整車需求是電池整個產業鏈開發和制造的源頭,而電池的能量密度需求離不開好的材料。比亞迪新能源產業群副總經理沈晞表示,“材料產業是未來驅動鋰電發展的一個重要環節,不僅局限于常見的正、負極材料,隔膜材料等,如高強度合金等容易被大家忽視的材料,都可能在將來的鋰電發展中起到非常關鍵的作用。”
部分業內人士認為,在后補貼時代,三元電池和磷酸鐵鋰電池將平分天下。沈晞則強調,現今動力電池處在發展的關鍵時期,企業應多放眼未來,多思考下一代電池相關材料的發展問題。
吉利集團新業務戰略規劃部部長/總監劉景林則表示,現有的新能源汽車產品距離用戶“期望”還有較大空間,需要聚焦用戶需求進行技術突破,其中,續航里程、電池安全、充電性能和購車成本等問題仍是用戶主要關注的問題。
“過去十年,新能源汽車行業有80%多是倚靠零部件企業、電池企業的發展在支撐。未來十年,主機廠也該發力來領導行業的發展了。”對于未來,他認為,相比新能源汽車,智能網聯汽車發展會更快。而在電動化、共享化、智能化、網聯化的推動下,汽車產業正在發生變革與升級,未來出行產業也將引來新的發展機遇。
“新常態下的經濟發展要靠制造業,汽車產業又是制造業的重要組成部分。要拉動汽車產業就要轉型升級,新能源汽車是一條路徑。”長安汽車新能源汽車科技有限公司副總經理周安健表示,《中國制造2025》提出將“節能與新能源汽車”作為重點發展領域就是一大佐證。
針對2020年補貼取消這一行業焦點,周安健表示,“國家減少的只是補貼,但會從其它途徑上促進車企向新能源汽車轉型。我們認為這是雙刃劍,新能源汽車與傳統車的競爭將更被動,但補貼取消同時也是‘大浪淘沙’,會把投機者、低能力低技術者淘汰出局,這樣看又是有利于新能源產業的持續發展的。”
他強調,長安的發展戰略和策略都不是圍繞補貼來做,而是為了實現產業轉型升級以及整個節能減排目標來進行的。
如何破局?專家、企業直面產業發展問題
當前我國新能源汽車產業面臨許多嚴峻挑戰,比如投資——產能擴張與市場需求的矛盾,高成本與企業效益的矛盾等。清華大學汽車研究所所長陳全世教授直言,“有一部分企業面臨資金鏈斷裂、生產停滯、債臺高筑,甚至破產清算的境地。”他認為,企業首先應舒緩財務問題壓力,未來的發展則要注重技術提升,只有掌握了自主核心技術,開發出在市場有競爭力的產品,企業才能生存、發展壯大。
他最后總結表示,應圍繞價值鏈部署創新鏈,圍繞創新鏈配置資源鏈,完善政產學研用協同創新體系,推進技術、管理、體制和模式等創新。“新能源汽車產業會由目前的政府主導逐漸過渡到‘市場主導、政府引導’的市場經濟軌道。”
“電動汽車今后的發展,最核心的問題是電池,其中最備受關注的是高能量密度電池。”中南大學化學與化工學院教授唐有根說。
根據《汽車產業中長期發展規劃》,到2020年,動力電池單體比能量要達到300Wh/kg以上。唐有根認為,300Wh/kg的目標基本上是可以實現的,“不少企業在試水,已經有了少量的量產。”但他強調,在實現電池高能量密度的同時,兼顧安全性是必須的。
他表示,實現安全保障主要通過材料、電芯模塊、系統的多元結合來實現。特別是要從熱管理角度考慮,建立熱控制系統模型等。另外也要思考,如何在正、負極材料,隔膜等材料上利用新技術,從而提高電池穩定性。
今年以來,新能源汽車安全事故陡增,熱管理技術成為行業探討的關鍵之一。北京工業大學節能減排研究所所長趙耀華教授在會上分享了其在動力鋰電池包熱管理技術方面的思考。
他表示,新能源汽車動力鋰電池包的熱管理技術是必備技術,也是決定電池包的核心競爭力的要素,因為它決定了電池包的壽命和商業價值。“高溫低溫對電池的影響,大家比較清楚,但對于電池的均勻性,有不少人還是認識不足。很遺憾目前國內的有效熱管理還是較為缺乏。”
他介紹稱,其團隊研發的一款材料,無論是通過水冷還是風冷,都可以使電池包內的電芯溫差小于3℃,模擬局部預熱情況下15分鐘內溫度不會上升,可以有效預防或有效延遲失控現象。
重慶力宏精細化工有限公司應用工程師夏銀鳳則分享了羚甲基纖維素納的生產工藝、特性及其在電池中的應用。
據悉,以聚偏氟乙烯(PVDF)作為鋰電池的粘結劑,不僅價格昂貴,在應用過程中還需要使用易爆、對環境不友好的有機溶劑。而水溶性的粘結劑羧甲基纖維素鈉(CMC)可替代PVDF用于電極材料,可避免如NMP等有機溶劑的使用,降低成本,減少環境污染;同時,生產工藝對環境濕度沒有要求,還可提高電池的容量,延長循環壽命。
夏銀鳳介紹道,羚甲基纖維素納具備溶解性、耐酸性、耐鹽性,這些特性也使得其在電池領域得到較好的應用。“國內外把CMC用作正、負極材料的連接劑,應用效果不錯。”
北京歐波同光學技術有限公司第三方檢測應用工程師張瑞心發表了題為《動力電池行業顯微分析技術最新進展及后期發展方向》的演講。
她結合發動機的例子表示,材料微觀結構的改變導致最后的合成材料的性能大大不同。“中國要從大國轉成強國,到底和強國差在哪里?我們就欠缺了顯微分析表征方面的研究。”
據悉,歐波同正在推動微結構表征技術,在電池方面推出了三部分的表征:電池材料、電池極片,以及電池組裝之后原位觀察其性能變化的無損分析。
中環公司執行董事高見則分享了一個小故事,表達了他對新能源汽車路線的認可,這大概也是許多企業心中的想法。
“我們去年11月份在歐洲考察逛博物館,見到一臺奔馳車,陪同的工程師突然停下來說‘不好,這臺車漏機油!’但這是一百年前的奔馳車呀,而且竟然還可以上路。我當時在想,運來一個技術或一個品牌有可能讓一個國家強大,而國內要想在汽車技術上實現突破或彎道超車,真的很難,所以新能源汽車是一種很不錯的選擇。”
