刘正耀:电池革命关键还是材料

导语

我们现在主要把电池分成三个品种,一个能率型,能量功率型,还有高功率型,来满足电动车插电和混合动力的要求,另外也用了六年时间开发了钛酸锂电池。

主持人(王芳):时间比较紧张,咱们就少了提问的环节,直接开始下一个报告,刚才我的报告里有提到电池体系主要有这样三大类,就是磷酸铁锂、锰系和三元,锰系相对是开发比较早,技术比较成熟的技术体系,在电动汽车行业和储能行业都有比较多的一些应用,今天我们正好请到中信国安盟固利新能源科技有限公司研究院副院长刘正耀,刘院长一直在从事锰系电池的开发,今天它正好给大家带来一个锰系电池在电动车的应用的报告,大家含有!

中信国安盟固利新能源科技有限公司研究院副院长刘正耀

中信国安盟固利新能源科技有限公司研究院副院长刘正耀

刘正耀:大家上午好,我现在就锰系电池和电动车的应用跟大家做一个汇报和交流,应该说锰系电池,顾名思义锰酸锂,它里边也是含着锰,因此叫锰系电池,刚才王博士也说了,头些年国内市场,特别是中国主要是用的磷酸亚铁锂电池,而在海外几乎很少,但是从这两年看,其实中国市场也在悄悄地转型,因此我想把应用给大家做个交流。主要从三个方面,一个是单体电池和下一代材料的发展,第三个是意见和建议。

我们现在主要把电池分成三个品种,一个能率型,能量功率型,还有高功率型,来满足电动车插电和混合动力的要求,另外也用了六年时间开发了钛酸锂电池,另外在高铁、储能基站也在用一些应用的工作。现在可以看到90Ah电池这个是锰系三元的加入EV这么一个电池,这个电池主要应用在咱们一些承电重的,现在知道电动车插电式应用也是比较多,而插电式就需要一定的功率特性,等于35Ah电池,整个寿命现在也是比较高的。这两年通过推广,特别是去年工信部有一个政策出台以后,现在整车厂35Ah有点偏大,因此我们在这个基础上为国内的主流整车企业开发了25Ah的电池,也满足了功率的要求,等于这样达到了10C充,6C放这么一个性能的指标。

高功率电池,我们目前是用的8AH电池,这个电池的特点它可以持续的大功率的充放。你比如说咱们12米的无轨电车就用的是咱们5.5千瓦的电池,推动了电车的启动,包括能量回退,可以25C进行充电和放电,这么一个过程。现在在国内目前运行最多的大概有4年多时间,包括天津,包括广州,这是最早的应用。这个车现在整个的应用数量应该在5000辆以上,这款电池也是给美国(英文)公司做配套,也是(英文)公司主要的一个供应商。它的优点主要表现在很好的功率特性上,在这个基础上,现在的用户又提出来了,还不够,因为现在有超级电容,我们又开发了一款和超级电容可以媲美的100C,这款电池特点低温也是比较好,它可以达到大概分钟这么一个充电的效果。目前正在上海正在应用。还有一款电池就是钛酸锂电池,这是大概应用了6年的研发,这款电池特点寿命特别强,可以达到上万次循环收,缺点就是密度稍微低一点,我们开发了两款。这是它的特性,红颜色的曲线可以看到一万次的时候,大概容量还在80%多,将近90%的样子,在高温放电的情况下,30AH放电可以2000多次的寿命,最下边的曲线就是不同倍率的,不同温度的曲线。

我们也和国外的LG、日立做过对表,实际上是参照它们现在功率的标准在开发这些标准。功率型电池也一样,是和日立的、江森自控这些电池进行了对比,它们的电池用我们的可以完全替代。这个就是前些年为国内的混合动力车开发的一个电池,这是做了16项破坏性试验,包括温度、盐雾、灰尘、振动、高温、高湿、浸水等等16项的测试。在这个基础上,还有管理系统,因为美国这个公司管理比较高,用途开发了一款精度比较高的管理系统,这是它的绝缘检测。

刚才说了很多说的是商用车,而乘用车国内这两年也越来越得到重视,因此我们为了应付满足乘用车的要求,开发了一款,因为轿车空间比较有限,也是开发了有能量性,也有能量功率性两款电池。这个目前也和上汽、北汽、广汽一些车厂在做前期的设计和对接,也装了一些车,大概装的数量不太多,大概就是一百多辆吧,这是应用的一些情况。

另外今年也和上汽集团签署了战略合作协议,上汽通过这么多年,过去主要在商用车上合作的比较多,现在从乘用车上也开始进行了深入的合作。在几个车型上开始做对接。刚才刘秘书长也介绍了一下应用的情况,就是国内电池销量的情况,截止到今年的4月份,8046辆车,累计运行里程超过了3亿公里,没有发生什么事故,在动力电池市场占有率大概是20%。这是各种车型的销量,纯电动动力电池大概是1400多套,插电式和混合动力是4700多套,还有氢燃料混合动力叉车是出口美国(英文)公司的,是1803套,乘用车是100。这是1到6月份今年商用车的情况,今年整个产销量是比去年翻了三倍。

关于下一代电池的发展情况,因为随着新能源汽车的发展,能量型电池和单体电池产业化水平马上可以看到的是2300到2500,系统到150瓦时,因为电池革命关键还是材料,十三五期间随着能量密度的要求不断提高,三元材料将成为主流的正极材料体系,石墨与软碳硬碳等具备不同特性的负极材料混合应用也将成为负极的主流体系,石墨烯在我国已经开始进入中试阶段,会大幅度提高电池的功率密度和寿命,因此这个是行业可以替代。

第三就是关于电池产业的发展意见和建议,我想现在大家都关注现在一些电动车的应用,我们通过做这些项目可以看到,过去对新能源应用中遗留的一些问题,从南方到北方,头些年做的一些车,我觉得没有真正的百分之百的应用起来,真正的问题从政府、行业和企业,从基础设施、资金、技术、设计等等这些环节,可能应该给这些问题做一些解决,或者是做一些完善,让这些车真正用起来,对后续开始新的项目,我想也铺平一个道路。第二点要加强城市、街道、社区的充电桩的建设,一说起来这事是很简单,实际真正实施起来是很艰难的,这个是制约纯电动车发展很必要的障碍,我觉得这个问题不解决,第三点就出来了,过去的很多问题没有解决,纯电动车发展国家的发展策略是对的,但是应用起来可能存在一些问题,因此插电式或增程,应该在过渡阶段是一个不错的选择。比如说在电不足的地方用油,有电的地方多用一些电,这样比较好,因为时间的关系就讲到这里,谢谢大家!

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