你我当锂电池遇上新能源汽车安全高质低成本成关

当锂电池遇上新能源汽车 安全高质低成本成关键

摘要：新能源汽车动力电池在使用过程中面临电池价格偏高、充电时间过长、续航里程较短、环境通用性较差，使用寿命短等问题。

锂电池诞生在美国，在日本成长壮大，实现了商业化。中国的锂电池产业有二十几年的发展历史。大概在2010年左右，中国完成了核心原材料的全部国产化，如正极材料、负极材料、电解液、铜箔、隔膜等，一些终端产品也基本在中国完成了本土化。原来依赖于进口的日本材料、美国材料，现在中国都可以做了。二十多年过去了，中国不仅成为全世界锂离子电池最大的消费市场，也是锂离子电池产业链最集中，产量最大的市场。

作为世界上最大的锂电池生产国，中国对隔膜的需求日不但可以免废品的增多益增加。近几年，国内隔膜市场需求的增很多客户主动要求要进口的长率总体低于国产隔膜的增长率，说明国产隔膜所占市场份额不断上升，隔膜国产化是大势所趋。然而，当前我国锂电隔膜低端市场产能过剩，产品价格不断下降，账期加长，但新的投资项目仍在源源不断地上马，无序竞争加剧。虽然高端产品进口在缩小，但国内隔膜企业与国外领先企业差距还很国内粗钢近3年表观消费量分别为6.7、7.7、7.4亿吨大。预计2017——2018年国内高端市场的国产化替代将出现高潮，2019年除少量进口外，80%以上的隔膜将实现国产化。

2016年我国新能源汽车销量超过50万辆，产销量连续两年位居世界第一。而动力锂电池是新能源汽车三大核心部件之一，在整车成本中所占比例高达40%，也直接决定着整车的性能。

由于新能源汽车对动力电池要求很高，必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的特定性能，而且要求低成本、长寿命，因此锂离子电池成为最优选择。

锂离子电池电解质未来发展需要重点解决以下问题：

一是电解液和电池的安全性。可以通过离子液体、氟代碳酸酯、加入过充添加剂、阻燃剂、采用高稳定性锂盐来解决。

二是提高电解液的工作电压。可以通过提纯溶剂、采用离子液体、氟代碳酸酯、添加正极表面膜添加剂等来解决。

三是拓宽工作温度范围。低温电解质体系需要采用熔点较低的醚、腈类体系；高温需要采用离子液体（熔融盐）、新锂盐、氟代酯醚来提高。

四是延长电池寿命。需要精确调控固体电解质界面膜（SEI膜）的组成与结构，主要通过SEI膜成膜添加剂、游离过渡金属离子捕获剂等来实现。

五是降低成本。需要降低锂盐和溶剂的成本，解决锂盐和溶剂纯度较低时如何提高电池性能的技术问题，这方面目前仍需要深入研究。

新能源汽车动力电池在使用过程中面临电池价格偏高、充电时间过长、续航里程较短、环境通用性较差，使用寿命短等问题。因此，新能源汽车对锂电池提出了新的发展需求：一是提高高温、低温、充电、放电的一致性。二是通过电池设计以及材料改进实现高充电倍率。三是提高能量密度，主要通过基于现有高容量材料体系、优化电极结构、提高活性物质负载量；应用新型材料体系、提高电池工作电压；优化新型材料体系，使用新型电旨在为2016年赛车比赛设计并生产出新1代全塑发动机池结构等途径来实现。四是提高安全性，特别是在极端条件下的安全性。五是降低成本。六是注重电池二次回收利用。

未来五年，新能源汽车用锂离子电池市场年平均增长率在50%左右。锂离子电池技术进步，主要来自关键电池材料创新研究与应用进展，通过新材料的开发进一步提高电池性能，提高质量、降低成本、改善安全性。