2018年動(dòng)力電池與電池管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

2017-11-30 09:49:41 第一電動(dòng)網(wǎng) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

目前是2017年年底了，大家都在分析2018年中國新能源汽車技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。而科技部《新能源汽車2018年重點(diǎn)專項(xiàng)申報(bào)指南》已經(jīng)發(fā)布，對(duì)企業(yè)而言很有指導(dǎo)意義。下面是筆者學(xué)習(xí)《申報(bào)指南》后，對(duì)2018 度年動(dòng)力電池與

3.高比能鋰/硫電池技術(shù)

①研究?jī)?nèi)容：

探索硫電極反應(yīng)新機(jī)制，開發(fā)高比容量、長壽命的硫電極材料及適配電解液體系;研究鋰枝晶的生長機(jī)制及抑制措施，開發(fā)兼具高循環(huán)庫倫效率和良好循環(huán)穩(wěn)定性的鋰負(fù)極;開展高強(qiáng)度、高安全性功能隔膜的研究;掌握高負(fù)載硫電極以及鋰/硫電池的設(shè)計(jì)與制備技術(shù);開展鋰/硫電池安全性改善技術(shù)的研究，開發(fā)高安全、長壽命的鋰/硫動(dòng)力電池，實(shí)現(xiàn)裝車考核。

②考核指標(biāo)：

單體電池比能量≥400Wh/kg，循環(huán)壽命≥500 次(100% DOD)，安全性達(dá)到國標(biāo)要求。

③筆者解讀：

i)鋰/硫電池是新型電池，是要準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)裝車要求，目前上車條件不成熟。

ii)單體電池比能量≥400Wh/kg，循環(huán)壽命≥500 次(100% DOD)，這個(gè)指標(biāo)對(duì)乘用車和客車而言，不符合其壽命要求。

4.高比能固態(tài)鋰電池技術(shù)

①研究?jī)?nèi)容：

開展固態(tài)聚合物電解質(zhì)、無機(jī)固體電解質(zhì)的設(shè)計(jì)及制備技術(shù)的研究，開發(fā)寬電化學(xué)窗口、高室溫離子電導(dǎo)率的固態(tài)電解質(zhì)體系;研究活性顆粒與電解質(zhì)、電極與電解質(zhì)層的固/固界面構(gòu)筑技術(shù)和穩(wěn)定化技術(shù)，開發(fā)固態(tài)電極和固態(tài)電池的制備技術(shù);開展固態(tài)電池的生產(chǎn)工藝及專用裝備的研究，開發(fā)高安全、長壽命的固態(tài)鋰電池，實(shí)現(xiàn)裝車示范。

②考核指標(biāo)：

室溫下，單體電池比能量≥300Wh/kg，循環(huán)壽命≥2000 次(0.3C 以上倍率充放電，100% DOD)，安全性達(dá)到國標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)裝車考核。

③筆者解讀：

i)鋰/硫電池技術(shù)、固態(tài)鋰電池技術(shù)，是下一代的要實(shí)現(xiàn)裝車要求的電池。

ii)目前市場(chǎng)流行說法的新型電池，離實(shí)現(xiàn)裝車要求會(huì)更遠(yuǎn)。

iii)其他實(shí)現(xiàn)過裝車的老電池，無論如何改進(jìn)，沒有可能再推薦上車了。

5.動(dòng)力電池測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)

①研究?jī)?nèi)容：

研究動(dòng)力電池關(guān)鍵材料和單體的性能評(píng)測(cè)方法，構(gòu)建“材料-電池-性能”閉環(huán)聯(lián)動(dòng)評(píng)價(jià)機(jī)制;研究電池在全生命周期內(nèi)電性能、安全性能的演化規(guī)律，建立仿真分析技術(shù);開展管理系統(tǒng)的功能評(píng)價(jià)和性能表征方法的研究，開發(fā)軟硬件測(cè)試設(shè)備或裝置;研究電池系統(tǒng)的性能評(píng)測(cè)方法及面向?qū)嶋H工況的可靠性、熱安全和功能安全等評(píng)價(jià)方法，開展電池?zé)崾Э睾蜔釘U(kuò)散的致災(zāi)分析，研究動(dòng)力電池安全等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn);開展國內(nèi)外動(dòng)力電池系統(tǒng)的對(duì)標(biāo)分析，建立動(dòng)力電池權(quán)威測(cè)試評(píng)價(jià)平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫。

②考核指標(biāo)：

建立動(dòng)力電池的全面評(píng)價(jià)體系，包括從材料到系統(tǒng)的電性能測(cè)試方法，單體電池在全生命周期的安全性表征方法，管理系統(tǒng)的功能與性能評(píng)測(cè)方法，動(dòng)力電池系統(tǒng)面向?qū)嶋H工況的可靠性、熱安全與功能安全等評(píng)估方法;建立具有國際先進(jìn)水平的動(dòng)力電池測(cè)試評(píng)價(jià)平臺(tái);在測(cè)試評(píng)價(jià)和動(dòng)力電池安全等級(jí)分類方面形成10項(xiàng)以上標(biāo)準(zhǔn)提案;建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，其中電池系統(tǒng)樣本數(shù)不少于200個(gè)。

③筆者解讀：

i)研究動(dòng)力電池關(guān)鍵材料和單體的性能評(píng)測(cè)方法意義重大，這是電池廠家必須要解決參與的;

ii)整車廠家對(duì)這些動(dòng)力電池關(guān)鍵材料和單體的性能評(píng)測(cè)方法，主要是了解而已。

三、電池系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)總結(jié)

①乘用車動(dòng)力電池系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)主攻方向，具體是指一體化設(shè)計(jì)為重心的高安全高比能，關(guān)鍵指標(biāo)指標(biāo)為：電池系統(tǒng)的比能量≥210Wh/kg，循環(huán)壽命≥1200次(80%放電深度(DOD)。

②客車動(dòng)力電池系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)主攻方向，具體是指分布式化設(shè)計(jì)為重心的高安全長壽命，關(guān)鍵指標(biāo)指標(biāo)為：電池系統(tǒng)的比能量≥170Wh/kg，循環(huán)壽命≥3000次(80% DOD)。

③乘用車動(dòng)力電池系統(tǒng)、客車動(dòng)力電池系統(tǒng)成本指標(biāo)是成本≤1.2 元/Wh。這個(gè)結(jié)論是補(bǔ)貼政策再退坡的重要依據(jù)。

④乘用車用三元電池，客車主推鐵鋰電池，是基本態(tài)勢(shì)，客車要求快充，快充時(shí)間為：15分鐘以下。

⑤高比能鋰/硫電池、高比能固態(tài)鋰電池是下一代電池，目前還沒有強(qiáng)調(diào)其壽命要求，2018年上規(guī)模裝車，可能性不大。

⑥電動(dòng)客車安全是關(guān)鍵指標(biāo)是：?jiǎn)误w熱失控后30 分鐘內(nèi)系統(tǒng)無起火爆炸。

總結(jié)：

①關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是由有時(shí)間節(jié)點(diǎn)指標(biāo)來體現(xiàn)的。一些形容詞，可以多次用，但是指標(biāo)值才是理解和掌握關(guān)鍵技術(shù)的核心。

②科技部《新能源汽車2018 年重點(diǎn)專項(xiàng)申報(bào)指南》是國家級(jí)的，其指標(biāo)值最具有權(quán)威性，其他專家(學(xué)者)的信息，不代表頂層設(shè)計(jì)。

原標(biāo)題:2018年動(dòng)力電池與電池管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析