详解下一代动力电池及材料技术方向

摘要

6月5日，中国电池工业协会副理事长、中国科学院物理研究所研究员黄学杰将在“2021新能源汽车产业发展金坛长荡湖峰会”发表主题演讲，详解下一代动力电池及材料技术方向。

“一代材料，一代电池”。材料进步是动力电池发展的驱动核心，无论是电池的安全性、能量密度、寿命还是成本，都与材料技术息息相关。

过去十年，三元（NCM/NCA）、LFP等材料不断取代LMO的市场，成为动力电池正极材料主流应用体系。

随着技术不断突破，2021年，三元材料单体能量密度300Wh/kg动力电池开始进入商用视野；LFP电池单体能量密度突破200Wh/kg，甚至通过优化电池和电池组到电池PACK的设计，实现续航里程600km以上。

但如果将时间维度拉长，三元和磷酸铁锂材料囿于自身的局限性，无法长期支撑新能源汽车战略发展，因此下一代动力电池及新材料技术被提出。

包括国家科技创新重点专项，也大力支持新能源汽车高安全、高比能、长寿命等新材料体系电池发展。

此举旨在坚持纯电驱动发展战略，解决新能源汽车产业卡脖子关键技术问题，实现关键环节自主可控，形成一批国际前瞻和领先的科技成果，巩固我国新能源汽车先发优势和规模领先优势。

在此过程中，松山湖材料实验室黄学杰团队在动力电池新材料前沿技术研究上实现了重要创新。

该团队重点研究的高电压镍锰酸锂材料，电压可达4.7v，可逆容量达135mAh/g,材料比能量达635wh/kg，与石墨负极配套的电池比能量达240wh/kg,高于磷酸铁锂和锰酸锂，具备比能量较高、成本更低、安全性较好等明显优势。

黄学杰团队的数据显示，通过材料改性，该材料可以在25℃下，100周循环容量保持率达99.24%，35℃下100周容量保持率达98.65%，优于三元材料，可以解决其寿命问题。

目前该高电压镍锰酸锂材料已经在松山湖建立起500kg级的中试线。

在2020年世界新能源汽车大会上，黄学杰团队的高压镍锰酸锂被评选为2020全球新能源汽车前沿及创新技术。

作为下一代动力电池，固态电池的发展备受关注。黄学杰认为，固态电池未来的十年是破壁的十年。第一个阶段，锂离子电池固态、液态互相学习，固液态会得到很好的发展。第二个阶段，全固态电池600-800瓦时/公斤，有更好的安全性，这个将对产业带来革命性影响。

6月5日，由常州市人民政府主办，常州市金坛区人民政府、高工锂电、高工产业研究院（GGII)承办的“2021新能源汽车产业发展金坛长荡湖峰会”将在中德（常州）创新产业园举行。

届时，中国电池工业协会副理事长、中国科学院物理研究所研究员黄学杰将发表主题演讲，详解下一代动力电池及材料技术方向，敬请期待。

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