中國儲能網訊：4月13日，F(xiàn)OURIN 世界汽車研究會第27次例會在京舉行，中國汽車技術研究中心首席專家王芳針對中外動力電池現(xiàn)狀進行了主題演講，在中外動力電池技術、市場競爭力等方面進行了深入分析，并對中國動力電池技術發(fā)展方向提出了建議，應加強優(yōu)質產能減少盲目擴張，產品安全性是第一要素。
300Wh/kg目標有望實現(xiàn)
王芳表示，2017年工信部發(fā)布《中國汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》提出2020年電池能量密度要達到300Wh/kg， 系統(tǒng)比能量力爭達到260Wh/kg，這是一個產品指標，也是努力的方向。她認為，300Wh/kg這個指標是可以努力達到的，科技部重大專項研發(fā)項目，有部分產品的單一指標達到了這個標準，但目前市面主流產品仍處于130Wh/kg-250Wh/kg的水平，根據(jù)對企業(yè)的交流和了解，今年會有少部分電池能量密度能達到280Wh/kg，并可以直接用于車上，不過仍有一些問題需要解決，比如安全性、電池壽命及成本等問題，作為裝車產品，綜合指標的實現(xiàn)還有很多難題需要攻克。
王芳指出，2001-2015年的三個五年計劃中，鋰離子動力電池技術從混動與純電動并重轉變?yōu)榧冸妱訛橹?，兼顧混動的路線，電池材料方面，2001-2005年是鈷酸鋰和錳酸鋰動力電池開發(fā)，2006-2008年是錳酸鋰和磷酸鐵鋰電池開發(fā)，2008-2010年是能量型功率型電池開發(fā)并進的狀態(tài)，2010年以后基本以三元電池的開發(fā)為主，300Wh/kg的標準表明，今后的研發(fā)重點仍將是以三元鋰電池為主。
在2018年的裝車數(shù)據(jù)中，電池系統(tǒng)的能量密度較2017年有明顯提升，純電動乘用車能量密度從107.6Wh/kg升高到118.8Wh/kg，提升幅度達到10.37%，并且受到單體能量密度的快速提升以及成組技術進步的影響，2015-2018年電池系統(tǒng)的能量密度的提升幅度越來越大。
行業(yè)破局需加強優(yōu)質產能提升
世界范圍內，動力電池的產業(yè)化主要集中在三個區(qū)域——德國、美國、中日韓所在的東亞地區(qū)，而鋰離子動力電池的生產主要集中在中日韓三個國家，從技術與產業(yè)的角度綜合來看，日本在技術方面依舊領先，包括固態(tài)電池方面研究，但中國近兩年的技術進步巨大。中國的市場份額已經超越日韓占據(jù)第一，動力電池數(shù)量最多、產能最大，主要生產區(qū)域有珠三角、長三角、京津地區(qū)、中原地區(qū)，這些地區(qū)除了動力電池的生產，電池關鍵材料、系統(tǒng)集成、裝備、回收利用等體系也在成長。
根據(jù)工信部車型數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2017年中國動力電池裝車量為367億瓦時，有超過200家電池企業(yè)（含電池系統(tǒng)集成企業(yè)），到2020年市場需求在1000億瓦時左右，王芳認為，以現(xiàn)在的增長速度來看，將來電池產能一定是過剩的，但還有可能出現(xiàn)電池不夠用的情況，這是因為優(yōu)質產能仍顯不足，所以有能力的大型企業(yè)工作重心不應只是在擴張方面，只有提升優(yōu)質產能才能搶奪更大的市場份額。
三元電池與磷酸鐵鋰應用比較
2017年，純電動乘用車224款車型，配備三元電池的車型共有199款，占比88.8%，比往年大幅度提升，因為乘用車追求高比能、長續(xù)航。商用車受到一定政策影響，純電動客車安全規(guī)范條件中四項要求進行熱失控實驗，高比能的三元電池較難通過該實驗，所以2017年客車基本采用磷酸鐵鋰電池。
王芳表示，在対市場車型測評中發(fā)現(xiàn)，三元鋰電池單體能量密度較高，從136Wh/kg到230Wh/kg不等，平均為183Wh/kg，系統(tǒng)能量密度為115.4Wh/kg，成組率僅為63%，而磷酸鐵鋰單體能量密度平均為143.9Wh/kg，系統(tǒng)能量密度為117Wh/kg，成組率是81.5%。如此反差，一是因為與電池本身的安全性有關，磷酸鐵鋰電池本身的安全性較高，與三元鋰電池相比，所需要的隔熱、防火、散熱、阻熱措施較少，二是因為磷酸鐵鋰電池多用于純電動客車，客車電池箱多是標準箱，設計上要比乘用車的簡單，附加因素比較少。
王芳提到，冷卻方式方面，中汽中心共比較了96款車型的冷卻方式，根據(jù)所對比出的數(shù)據(jù)得出的結論不是很準確。因為在所有檢測的96款車型中只有3款使用了風冷，7款使用了液冷。通過數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，使用風冷的動力電池能量密度最高，其次是自然冷，液冷最低，她解釋道：這其實因為風冷數(shù)據(jù)過少，若是相同的電池系統(tǒng)，應該是自然冷卻最高，然后是風冷，其次是液冷，因為風冷和液冷相比自然冷卻，需要的額外零部件增加了電池系統(tǒng)重量，并且在使用中需要額外消耗電力。
不過整車的安全性有一定提高，目前企業(yè)為了達到指標都會盡量少用風冷和液冷。今后補貼越來越少，車企對集成系統(tǒng)的重視度也會提高，汽車產品出現(xiàn)安全隱患，車企多會選擇召回，不僅需要大量財力，企業(yè)公信力也會受影響，所以安全性是車企研發(fā)的核心和基礎。
最后，王芳建議在技術層面：
1、安全是第一要素，產品的生產設計當中還是要以安全為第一要素，要重視性能與安全的平衡。
2、應進一步提升動力電池系統(tǒng)集成水平，令其能夠與電動汽車發(fā)展速度匹配起來。
在產業(yè)層面：
1、應重視電池生產和使用過程中的一致性。
2、應進一步提升優(yōu)質產能。
3、應重視電池的循環(huán)利用和產業(yè)協(xié)同發(fā)展。
原標題：中汽研王芳：動力電池能量密度單一目標300Wh/kg可努力達到，但綜合指標實現(xiàn)仍需攻克難點
