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中国科学家关注下一代锂电池的研发

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-07-15  作者:鑫椤资讯
核心提示:在关注第三代锂离子电池研发的同时,中国科学院的专家们已经将目光放到了下一代锂电池的研发上,包括全固态锂电池、锂硫、锂空电池技术。这些技术将进一步大幅提高能量密度,从而使电池充电时间更短,储存电量更多,耐用时间更久,使用更安全。
       作为电动汽车的核心部件,目前,动力电池的性能尚待提高,无论是安全性、便捷性,还是成本、充放电速率都亟待改进。目前,中国正在加速研究基于纳米技术的长续航动力锂电池,并在此基础上研发下一代锂电池,以突破电动汽车的发展瓶颈,主推电动汽车发展。

       上周,中德电动汽车充电项目正式启动、国务院决定免征新能源汽车购置税、锂电池国家专利密集获批,一系列围绕电动汽车发展的举措出台,再度引发了人们对这一行业的关注。

       从新能源汽车、手机、电脑到大型机械设备,现代社会生活的许许多多新奇装备是由锂电池驱动的。但是,传统方法制造的锂电池成本高、重量大、提供的能量密度不能满足日益增长的需求,并且存在一定的安全隐患,这些因素阻碍了现有电动产品的大规模推广。中国科学院物理研究所李泓研究员介绍说,中科院正研究和发展基于纳米技术的长续航动力锂电池技术,以提升电池的能量密度、安全性,并降低成本,为行业发展提供技术支持。

       “从技术层面考虑,锂电池的能量密度高于其它化学储能体系。我刚才提到的是第三代锂离子电池,把(现在的)负极(材料)换成(容量)更高的负极,容量会比现在高一倍到几倍,正极材料能提高一倍。这样(采用高能量密度正负极材料后的)锂离子电池电芯,能量密度能够提升到现在20%(以上)的水平。在安全性方面,(正在开发把)现在(有可能)着火的液体溶剂换成固体(电解质材料的技术,也就是发展)全固态(锂电池)。从经济性上讲,研发目标是在2015年把(动力电池)成本(降低)到每瓦时2块钱,到2020年每瓦时做到1.5块的技术要求。”

       据专家介绍,开发第三代锂离子电池是 中国未来五到十年动力电池研发和应用的重点。目前,混合动力汽车以及纯电动汽车的电动模式下续航里程在150公里左右,预计到明年续航里程将不低于180 公里;2020年达到300公里以上,将为现在的两倍。这些电池将在先进电子、智能电网、航空航天、机器人、国家安全等领域获得进一步应用。

       在关注第三代锂离子电池研发的同时,中国科学院的专家们已经将目光放到了下一代锂电池的研发上,包括全固态锂电池、锂硫、锂空电池技术。这些技术将进一步大幅提高能量密度,从而使电池充电时间更短,储存电量更多,耐用时间更久,使用更安全。中科院物理研究所清洁能源中心主任陈立泉研究员认为,这些技术将令中国的锂电池在国际上跃居前列。

       “锂电池我们研究很早,但锂离子电池我们是1993年才开始研究的,是(别的国家研究出来以后,我们)跟进别人。现在是搞我们自己的创新,下一代希望我们能够引领,起码能够跟别的国家并驾齐驱。”

       锂电池技术的飞跃也将为中国汽车业发展带来崭新的前景。四年前,中国汽车就以产销双双超过1800万辆的成绩位列全球“第一”,成为真正意义上的汽车大国。然而,这距离汽车强国还有很远。今年五月,中国国家主席习近平在上海汽车集团考察时强调,发展新能源汽车是中国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。对此,中科院物理研究所清洁能源中心常务副主任黄学杰研究员表示,加速发展新能源汽车,尤其是锂电池技术,有望令中国在二十年内成为汽车强国。

       “未来汽车不再是一个交通工具,将是ibox,可移动的、智能的生活空间。汽车的形式以及汽车能源供应的模式都会在未来十年、二十年发生一个颠覆 性的变化。在这个阶段,觉得我们可能会有机会,因为过去在发动机(领域)我们在后面追,难度很大。(而)基本上走电动化、智能化这一块,中国有可能在十 年、二十年的时候,在新一代汽车工业里边变成一个工业强国。”

       值得一提的是,作为电动汽车的代表,特斯拉以其独特的性能、精美的外观、高端的销售模式,备受高端人士青睐。黄学杰指出,事实上,特斯拉使用的技术并非是全新技术,但其运用互联网思维创造了一种新的模式,而目前中国的电动汽车尚处在不同模式的探索阶段。

       “特斯拉是 一个汽车概念的创新,它主要使用互联网的思维去做汽车。它里面用的每一项技术都是成熟的技术,也可以说是旧的技术。比如说它的电机就没有用很好的永磁电 机,比如电池它就没有用动力电池,用的是笔记本电脑的电池,但是它是把成熟的技术经过集成优化,最后做成了IT模式的车辆,(实现)智能控制、大屏幕显 示,按照奢侈品的销售方式,走出了一条模式,这就是特斯拉的模式。”

       中科院物理研究所清洁能源中心主任陈立泉研究员指出,对于电动汽车行业来说,特斯拉的意义还在于其是根据电池的尺寸、规格来设计汽车,而非像市面上普通电动汽车是根据原有车型更换电池,这也是未来电动汽车发展的重要方向。
 
关于我们:中国化学与物理电源行业协会(China Industrial Association of Power Sources,缩写:CIAPS) 是由电池行业企(事)业单位自愿组成的全国性、行业性、非营利性的社会组织。协会成立于1989年12月,现有550多家会员单位,下设碱性蓄电池与新型化学电源分会、酸性蓄电池分会、锂电池分会、太阳能光伏分会、干电池工作委员会、电源配件分会、移动电源分会、储能应用分会、动力电池应用分会和电池隔膜分会等十个分支机构。
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