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让电池和新能源汽车适应市场的发展

新材料在线 2019-07-02 15:12 次阅读

随着新能源汽车产业不断发展,市场日益扩大,国家的要求也变得越来越严格。

2018年2月13日,财政部、工信部、科技部、发展改革委联合发布《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,纯电动乘用车的补贴普遍减少,并进一步提高了对新能源汽车电池能量密度的要求。

在吴锋看来,国家此举意是在鼓励高能量密度电池的发展,以实现新能源汽车更长的续航里程,满足市场的进一步需求。

吴锋强调,动力电池和新能源汽车的发展必须要力争满足市场的发展需求。

在电池方面,近几年关键材料和技术进步显著,但吴锋认为仍有提升的空间。“这里指的是综合性能的提升空间,包括电池的安全性、能量密度、功率密度、寿命、成本等。只有电池综合性能提升了,才能更好地满足新能源汽车市场的发展。”

2018年4月1日,国内正式实施《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》(即“双积分政策”)。“对于新能源汽车来说,双积分政策是继退坡政策后的又一个鼓励措施。吴锋表示,“新能源汽车自身的性能提升,再加上不限购、不限行、免购置税等优惠政策,使消费者觉得购买和使用新能源汽车更方便,只有建立在用户体验之上,市场才会逐渐扩大。

而对于大部分消费者而言,对新能源汽车的第一要求是安全性。如何保证电池的安全可靠性,至关重要。

提高电池安全性 降低使用成本 

“从某种意义上说,不能保障安全性,我们所做的就不是动力电池,而是汽车炸弹。”---吴锋诙谐地说。他进一步指出:解决动力电池安全性问题要从多角度出发,从全系统入手,还要引入一些新的概念。

他解释道,“决定电池安全性并非单一因素。我们应该在深入全面认识应用环境、电池反应机制及其伴生副反应的基础上,多角度、系统地去提高锂离子电池的安全可靠性。从各种材料、电池的设计、电池系统安全性技术等方面来综合解决问题。”

具体而言,不少锂离子电池事故与电解液有关。吴锋表示,他的团队已研制出宽电化学窗口/高热稳定性和高室温离子电导率的固态化电解质,还研制出可以匹配安全和长寿命固态电池体系的纳米复合固态电解质,以及基于纳米TiO2与离子液体的高安全性凝胶电解质。

电解质从液态到固态的发展,无疑会使得未来高比能电池的安全性得到更好的保证。

而谈及备受关注的电池使用成本问题,吴锋表示,“实现低成本的途径在于提高电池比能量和循环稳定性,采用低成本材料,更新电池材料体系,变革制备工艺,实现废旧电池的有效回收与再生、打造产业链,强强联合、资源共享。

据中国汽车技术研究中心预测,到2020年,我国电动汽车动力电池累计报废量将达到12万吨至17万吨的规模。“在发展废旧锂电池回收技术上,我们应该集合全产业发力,重点环节逐个突破。

吴锋带领的团队正在研究天然有机酸用于电池正极材料的回收技术。

电动汽车的智能化举世瞩目

回到市场层面,对于新能源汽车,消费者还有两个关注的焦点:续航里程和充电时间

“作为一个普通消费者,我希望电动汽车续航里程达到300km以上,这在北京也基本够用了。汽油车加一次油一般也不是一次就用完了,当然,每个人的驾驶需求和习惯也不一样,有些人只是上下班用,那300公里应该是够用的。”吴锋笑道。

这显然是一个很接地气的“目标”,市场上续航超过300km的新能源汽车正在不断涌现。

当被问及充电时间多久可以接受时?吴锋虽然没有给出具体答案,但表达了对相关技术的看法。“目前电动汽车的充电速度还不尽如人意,这与电池的种类和性能有关,关键在提高电池的功率密度,另外在一些场合,也可以采用快速换电技术,这对于用电的削峰填谷很有意义,各方面的技术都在根据市场需求不断发展中。

据悉,蔚来的电动SUV ES8上就采用换电方案。蔚来汽车CEO李斌还表示,“在中国,燃油车能去的地方,ES8必须到达。”

而关于真正的未来,从全球的新能源汽车发展趋势来讲,除了动力技术以外,车辆智能化技术也在变革中。“这是一个发展趋势,汽车的智能化实际上也隐含着汽车电动化的必然。以后,电动汽车除了是交通工具,还要具备进行能源转换的能力。目前汽车的智能化发展已经引起了各界的关注。”

以电动汽车为储能终端的能源互联网、汽车互联网、信息互联网进行相互的融合,可能将成为未来的一个发展趋势。

原文标题:中国工程院院士吴锋:让电池和新能源汽车适应市场的发展

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