摘要
隨著整車續航里程的不斷攀升,對電池能量密度要求越來越高,屆時基本上將達到層狀化合物的極限,要想滿足更高能量密度,必須研發新型高比能正極材料。
正極材料是制約鋰電池發展的最大障礙。無論是電池中能量密度的提升以及成本的降低,正極材料起著關鍵性作用。
過去十年,鎳基正極材料(NCM/NCA)正不斷取代LMO/LFP的市場,已經成為電動乘用車用鋰離子電池化學體系的主流選擇。
以CATL為代表NCM811化學體系的軟包電池以及松下NCA化學體系的圓柱電池(21700)能量密度均已超過了300Wh/Kg,領先的LFP電池能量密度在180-190Wh/Kg,LFP電池的價格在80-135美元/KWh,NCM/NCA電池的價格在100-175美元/KWh。
產業界認為,要使電動汽車性價比達到最佳,電池Pack能量密度應達到235Wh/Kg及500Wh/L,價格為100美元/KWh,屆時單體電池能量密度將達到350Wh/Kg/750 Wh/L,價格為75美元/KWh。
為了達到這一目標,除了依賴于電池系統組裝技術進步、電池控制系統以及冷卻系統的進步之外,電池化學體系的技術進步將顯得更為關鍵,通過化學體系的改變,能夠直接提高電池的能量密度、通過使用廉價元素降低電池成本。
只有通過高能量電池材料的發展,電池層面2025年或者在2025年之前,能量密度才能達到350Wh/Kg的要求。
隨著整車續航里程的不斷攀升,對電池能量密度要求越來越高,屆時基本上將達到層狀化合物的極限,要想滿足更高能量密度,必須研發新型高比能正極材料。
除能量密度之外,還需要考慮功率、安全、安全以及壽命等因素,想要在這些點保持平衡也是未來電池設計的重大挑戰。不僅需要精細的調整電池材料的組分、微觀形貌、結構以及表面特征,還需要考慮電極厚度以及電極孔隙率等多方面因素。
2020先進電池材料集群產業發展論壇將于8月26-27日在深圳機場凱悅酒店舉行,此次會議由深圳先進電池材料產業集群主辦,深圳市清新電源研究院、高工鋰電、高工氫電聯合承辦。
下一代正極材料研究及產業化是此次論壇的重要議題,屆時,中國科學院物理研究所研究員黃學杰將做題為“高比能正極材料發展趨勢及制造技術”演講,介紹高性能正極材料的最新進展及趨勢。
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原文標題:【科達利?高工會議】黃學杰前瞻下一代正極材料走向
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