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      專題 | 軟包鋰離子電池發展正當其時2018-07-27

      2018-07-27

      前言:在市場和政策雙重壓力之下,行業內技術發展不斷走高,發展高能量密度動力電池將是大勢所趨。從2018年出臺的補貼政策來看,新能源汽車長續航和節能減排是政策引導的方向,而對于動力電池系統而言,高能量密度和輕量化是未來車用動力電池的發展方向。


      7月27日,為期兩天的2018中國動力電池產業鏈技術與市場研討會在無錫太湖湖畔召開,來自全國范圍內千余名業內知名科研院所專家、學者、動力電池產業鏈核心企業匯聚一堂,從市場及技術應用不同層面探討產業發展熱點和當前格局下的思辨,共同聚焦鋰電行業痛點,面對面探索新能源汽車產業和動力電池未來。桑頓新能源科技有限公司(以下簡稱“桑頓新能源”)應邀出席此次研討會,技術總監婁忠良博士圍繞“軟包動力電池的技術發展路線”展開專題演講,婁忠良博士認為,高能量密度和輕量化是未來車用動力電池的發展方向。


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      應大規模儲能和電動汽車快速發展需求,高比能量、高功率、長壽命和低成本關鍵材料及其制備技術是鋰離子電池發展的重要方向,能量密度、壽命、成本、安全性各方面指標需要統籌兼顧到。2017年4月25日,工信部、發改委、科技部聯合印發《汽車產業中長期發展規劃》的通知,根據《規劃》要求,到2020年,動力電池單體比能量達到300Wh/kg以上,力爭實現350Wh/kg,系統比能量力爭達到260Wh/kg、成本降至1元/瓦時以下;到2025年,新能源汽車占汽車產銷20%以上,動力電池系統比能量達到350Wh/kg。隨著人們對新能源汽車長續航里程的追求,提升單體電池比能量十分必要。因此,婁忠良博士認為,發展高能量密度、低成本鋰電池是未來動力電池企業的主要技術競爭力,而高比能將一直是鋰電行業的不懈追求。

      針對軟包電池各項性能及能量密度的提升,桑頓新能源正圍繞電芯和模組標準化、Pack輕量化、高能量密度動力電池、高功率電池(PHEV和HEV電池)、快充電池、儲能電池及前瞻性先進電池技術等方面側重研究。對于提升能量密度,桑頓新能源將在電芯設計方面上進行優化改進,包括采用高鎳/硅碳體系,提高正負極Loading值、正負極面密度、壓實密度,降低保液系數等方面加大優化力度;在電池系統方面,將針對結構設計和制造工藝進行優化升級,采用輕量化材料,機電熱一體高度集成,采用高能量密度電芯。盡管軟包電池成組效率較低,但是隨著材料輕量化的發展和軟包電池能量密度提升,軟包電池成組率將大大提升,軟包電池的優勢將突顯出來,這正是桑頓新能源“征戰沙場”的重要武器。


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      今年7月,桑頓新能源已率先在業內實現動力電池能量密度為260Wh/kg,系統能量密度達170Wh/kg,下一步,桑頓新能源能量密度為300Wh/kg電池計劃在2019年年底實現量產,在2020年將大批量搭載在新能源汽車上,誓做“軟包動力電池領導者”。

      目前國內不同公司的同項目300wh/kg高能量密度動力電池均處于研發和探索階段。對于以實現電池能量密度達300wh/kg為前提的“大熱門”高鎳/硅碳體系,婁忠良博士認為,目前該體系在穩定性、首次效率方面仍然存在較大的問題,其中補鋰工藝的采用,對設備、工序過程要求高。盡管如此,高鎳高壓三元和硅碳仍舊是動力電池行業主流的技術路線,同時也是桑頓新能源軟包電池發展的必經之路。如今,桑頓新能源300Wh/kg電池研發正在進行電化學體系評估,已經完成了硅碳負極和NCM811/NCA正極材料篩選,常溫1C/1C循環達到800次@80%容量保持率,高溫1C/1C循環達到500次@80%容量保持率,下一步將優化篩選電解液、隔膜、導電劑、粘結劑等。至此,婁忠良博士堅定表示,屆時桑頓新能源300Wh/kg電池項目或將處于國內領先水平。


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      在能量密度更高、安全性更強,高能量密度及高安全性需求刺激下,軟包動力電池需求不斷走強,根據高工鋰電數據顯示,近三年來,中國動力軟包電池需求量正在快速上升,2017年以來,工信部累計發布的6批新能源汽車推廣應用推薦車型目錄中,使用三元電池的乘用車和專用車占比已經分別突破90%和70%。由于三元動力電池使用軟包裝占比較大,因此隨動力電池的廣泛應用,軟包電池在動力電池領域滲透率有所提升。到2020年,三元材料的軟包動力電池需求量有望上升至71.6GWh,市場占比上升至50%左右;軟包動力電池市場滲透率有望提升至40%,達到79.4GWh。

      未來,隨著中國新能源汽車產業的逐漸崛起,三元正極材料的市場空間有望進一步擴張,三元軟包電芯憑借著能量密度高、安全性能好和設計靈活的特點,有望加速提高軟包電池在新能源汽車市場的滲透率。桑頓新能源將緊緊把握市場發展脈搏,加強核心技術研發力度,在軟包動力電池領域做先人一步的領跑者。

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