动力电池技术究竟发展怎么样了？

日前，国内动力电池职业大新闻一再爆出，先是上汽切入动力电池板块，与国内第二大、全球第三大动力电池公司宁德年代联姻，建立动力电池系统公司；随后有消息称比亚迪将分拆动力电池部门，开放门户或向所有车企供货，有报导称这一行为或将改变全球商场格式。并且，国内电动轿车商场接连两年产销量居世界第一，累计推行超越100万辆，占全球商场保有量50%以上。中国超越美国坐上电动轿车商场的头把交椅，能够说电动轿车职业远景无限、开展迅猛，其关键在于动力电池技能水平的进步。

电动轿车的开展需求非常好的电池，动力蓄电池的比能量、寿数、安全性和价格，对纯电驱动轿车的开展至关重要。其间具有比能量高、寿数长等长处的锂离子电池是现在最具实用价值的电动轿车电池，在混合动力轿车、纯电动轿车和燃料电池轿车上均得到广泛使用。现在商用动力电池的技能水平和将来10年预期可到达的方针见图1，而实践商品生产中往往这些方针又是互相矛盾的，电池有关功能需求权衡思考。电池功能的进步需兼顾电极资料、电解液、隔阂的功能，一起安装技能、电池系统成组、管理技能的跟进也至关重要。这篇文章旨在从电池资料技能、单体电池规划和制作技能、电池系统技能等方面总结现在以锂离子电池为中心的动力电池开展成果，一起展望将来！


1. 锂电资料技能

正负极资料

锂电正负极资料系统非常丰富（图2），现在，钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰锂等正极资料研讨已趋于老练。钴酸锂资料比容量有200-210 mA·h/g，其资料真密度和极片压实密度均是现有正极资料中最高的，商用钴酸锂/石墨系统的充电电压可提高4.40 V，现已可满意智能手机和平板电脑对高体积能量密度软包电池的需求[3]。锰酸锂质料本钱较低、生产工艺简略、热安稳性高、耐过充性好、放电电压渠道高、安全性高。合适作为轻型电动车辆的低本钱电池，但存在理论容量比较低，循环过程中可能有锰元素的溶出影响电池在高温环境中的寿数等疑问。国内锰酸锂资料首要满意移动电源、电动工具和电动自行车商场的需求，有向低端开展的趋势。NCM三元层状正极资料首要使用于动力型电池，除镍、钴、锰各占1/3 的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2在动力电池中的使用较为老练外[4]，较高容量的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2也现已进入批量使用，通常与锰酸锂混合使用于电动车辆电池。铝掺杂的锂镍钴氧（NCA）能量密度可接近高电压钴酸锂电池，近几年电动轿车厂商特斯拉将这种电脑电池用于驱动电动轿车，该资料也能够与锰酸锂混合用于制作车用动力电池，国内NCA前驱体已构成安稳产能，少量公司已完结NCA正极资料开发，处于商品推行过程中。磷酸铁锂电池安全性高、寿数长[5]，现在纳米化的功率型资料和高密度的磷酸锰铁锂资料开展速度较快，高能量型和高功率型资料的功能趋于安稳，本钱进一步下降，逐渐满意了国内商场需求和现阶段中国新能源轿车推行的需求，高电压尖晶石镍锰酸锂和高电压高比容量富锂锰基正极资料仍在研发当中。