动力电池单体达300wh/kg已经实现,但量产应用困难重重

从当前动力电池能量密度上升趋势来看，单体300wh/kg的动力电池有望在2020年实现产业化应用，但规模不会太大。

近期，由中信国安盟固利动力科技有限公司牵头承担的北京市科技重大专项——“电动汽车用300Wh/kg级三元系高比能量锂离子电池研制”项目通过了北京市科学技术委员会专家组验收。

据了解，该项目于2017年1月由北京市科委立项，旨在带动新能源汽车高比能量动力电池的研发推广。项目组此次所开发的单体电池质量比能量达310.3Wh/kg，体积比能量达659.3Wh/L，电池循环寿命可达到1000次。

项目同时还开发出了高比能量动力锂电正极材料，新型高安全、耐高压电解液等匹配锂电池材料，对推动300Wh/kg级以上高比能量单体电池的产业化有积极作用。

而在此之前，包括国轩高科、力神电池、宁德时代等多家电池企业也开发出了300wh/kg高比能电池样品。

具体来看，上述电池企业都几乎都采用了高镍正极+硅碳负极的材料体系，匹配研发新型高压电解液解决电池内部膨胀循环寿命低等问题，采用软包技术路线，从而开发出了300wh/kg的单体电芯。

事实上，在补贴政策的导向作用下，国产动力电池的能量密度在近两年出现快速上升。磷酸铁锂电池单体比能量平均达到160wh/kg，系统140wh/kg左右；三元电池单体比能量在220-240wh/kg左右，系统能量密度在140-160wh/kg左右。

2019年，动力电池能量密度有进一步上升趋势。量产的磷酸铁锂电池有望达到190wh/kg，系统160wh/kg；高比能三元电池单体达260wh/kg，系统达180wh/kg以上。

从当前动力电池能量密度上升趋势来看，单体300wh/kg的动力电池有望在2020年实现产业化应用，但规模不会太大。由于高镍电池还面临着高镍材料不成熟、制造工艺待提升、产业链配合不完善等问题，因此距离大规模量产应用还存在一定距离。

与此同时，由于动力电池能量密度持续提升，电池的安全性和一致性可靠程度出现了松动。能量密度提升若是牺牲了电池的安全性和循环寿命，届时或将引发一系列的安全事故，进而对新能源汽车产业产生致命打击。

因此，当前包括主机厂和电池厂都在围绕2019年动力电池能量密度水平而讨论，普遍认为不宜盲目提升。而是要在保证电池安全的基础上进行多元化开发设计，充分发挥磷酸铁锂和三元电池的性能优势，提升电动汽车的产品竞争力。