动力电池发展的若干矛盾问题

《动力电池发展的若干矛盾问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动力电池发展的若干矛盾问题（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、动力电池发展中的若干矛盾问题杨裕生2009(第四届)动力锂离子电池技术 及产业发展国际论坛 动力电池发展的若干矛盾问题引言 一、锂离子电池与铅酸电池 二、比功率与比能量 三、成本与质量 四、售价与寿命 五、电池充电与电池使用 六、补贴电池与补贴电动车 七、国外大手笔与我国处境 八、当前产业化与长期发展 结束语1 1、发展电动车有共识、发展电动车有共识 减轻城市空气污染减轻城市空气污染 大城市空气污染的大城市空气污染的 50%50%来自汽车来自汽车 石油与石油与“ “国家能源安全国家能源安全” ”减少二氧化碳排放，缓解温室效应减少二氧化碳排放，缓解温室效应1 1亿吨油产生亿吨油产生COCO2 2

2、约约3 3亿吨亿吨原油对外依存度达到原油对外依存度达到 50%50%发展电动车发展电动车目的明确目的明确节能节能( (油油) )减排减排引言引言汽车增多石油更紧，发展电动车刻不容缓汽车增多石油更紧，发展电动车刻不容缓以电动车的生产、运行为主体以电动车的生产、运行为主体 以动力电池生产为核心的高技术产业群以动力电池生产为核心的高技术产业群2 2、“ “电动技术产业电动技术产业” ”正在兴起正在兴起 电动车电动车 电动机电动机 电控系统电控系统 动力电池动力电池 正极材料正极材料 电源管理电源管理 供电体系供电体系 电池回收电池回收 充电服务充电服务电电 动动 技技 术术 产产 业业 能量回收能量

3、回收 充电设施充电设施 负极材料负极材料 电解液电解液 资源再生资源再生 电池复用电池复用 膜膜年产年产500500万辆电动车（占一半），年产值万亿元！万辆电动车（占一半），年产值万亿元！ 维持几千万辆电动车运行，年产值千亿元！维持几千万辆电动车运行，年产值千亿元！锂离子电池技术还要进步锂离子电池技术还要进步 价格还将降低价格还将降低用锂离子电池的轿车用锂离子电池的轿车 150150公里行程公里行程中外已有共识中外已有共识铅酸电池技铅酸电池技 术有新进展术有新进展超级电容器超级电容器 已批量生产已批量生产锂离子电池锂离子电池凸显纯电动车的优势凸显纯电动车的优势动力锂离子电池厂如雨后春笋动力锂离

4、子电池厂如雨后春笋3 3、动力型蓄电池进步快、动力型蓄电池进步快一、锂离子电池与铅酸电池比能量、寿命、价格等综合性能不断提高比能量、寿命、价格等综合性能不断提高作正极的电池安全性好作正极的电池安全性好LiMn2O4 LiFePO4电源管理和控制系统改进电源管理和控制系统改进安全性和循环寿命提高安全性和循环寿命提高电极材料纳米化，比功率提高电极材料纳米化，比功率提高 隔膜国产化，价格降低隔膜国产化，价格降低 电池生产向半自动化、自动化前进电池生产向半自动化、自动化前进可靠性、一致性提高可靠性、一致性提高锂离子电池在动力电池中占优势锂离子电池在动力电池中占优势镍氢电池用于混合动力车,优势式微 铅酸

5、电池“回马”竞争，市场当“裁判 ”有人认为：有人认为：“ “铅酸电池太古老！铅酸电池太古老！燃料电池170岁！1839年英国格罗夫 863计划却不嫌其老，大力支持了！1859年法国普兰特 发明铅酸电池 150岁铅酸电池老而不衰，决非偶然铅酸电池老而不衰，决非偶然! ! 优点：成熟、廉价、安全优点：成熟、廉价、安全* *（日）Shin-Kobe Technical Report No.15 (2005-3)技术进步，没有过时：全密封 管式 水平式 卷绕式新组份铅合金电极 循环寿命达4500次， 70%DOD* 超级电池（Ultrabattery ） 铅炭电池 继续提高：比能量、比功率、循环寿命发

6、扬优点，发展新技术铅酸动力电池大有作为铅酸动力电池大有作为 大型纯电动车大型纯电动车 增程式电动车增程式电动车 混合电动车，短程车混合电动车，短程车超级电池超级电池铅铅- -炭组合负极炭组合负极引自引自铅酸电池混合电容器超级电池 UltrabatteryUltrabattery日本FURUKAWA公司比功率比功率500-600W/kg500-600W/kg铅炭电池铅炭电池均匀复合、双功能负极均匀复合、双功能负极引自引自铅酸电池混合电容器advanced lead-acid batteries, using lead-carbon electrodes铅炭电池美国 Axion 动力国际公司PbP

7、b-C-C电池技电池技 术术 优点：优点： 1 1、重量减轻、重量减轻 2 2、容量提高、容量提高 3 3、充电倍率高、充电倍率高 4 4、负极无硫酸盐化负极无硫酸盐化 循环寿命延长循环寿命延长 5 5、安全、价廉、安全、价廉ApplicantDOE Award ($mil.)Loca- tionsTechnologyExide Techno- logies with Axion Power International$34.3Bristo,TN Colum bus, GAProduction of advanced lead- acid batteries, using lead- carb

8、on electrodes for micro and mild hybrid applications.East Penn Manufacturing Co.$32.5Lyon Station, PAProduction of the UltraBattery (lead-acid battery with a carbon supercapacitor combination) for micro and mild hybrid applications.EnerG2, Inc.$21Albany, ORProduction of high energy density nano-carb

9、on for ultracapacitors.奥巴马新一代电池中的铅酸电池及材料可以扩产锂离子电池！可以扩产锂离子电池！但更应加强力量但更应加强力量 开发铅酸电池新技术！开发铅酸电池新技术！铅酸电池厂掌握超级电池等多项新技术掌握超级电池等多项新技术60-80Wh/kg60-80Wh/kg600-800W/kg600-800W/kg 则大有优势！则大有优势！集成再创新集成再创新二、比功率与比能量兼有高比功率和高比能量有难度选择依据：总比功率与总比能量使用性能总价格寿命其它可靠性、能量效率电动车的起动和制动要求高功率电源电动车的起动和制动要求高功率电源 电动车的续驶里程要求高比能电源电动车的续驶里

10、程要求高比能电源动力 电源全全用用功率型电池价格、寿命、安全 性 能量型电池与超级电容器并联并联大力发展电化学电容器低价、高比能量的无机体系电容器NiO-C； 复旦的Li+-C厦大的薄液层氧化还原偶电容器（全V等）重视研制陶瓷电容器 高电压，无串联 高比功率与高比能量的统一 高安全性；环境友好降低有机体系的电容器的价格 炭材料与低内阻电容器工艺并重三、成本与质量 成本降低，应以保证质量为前提安全第一；全面达标；绝对不能片面地强调降低成本绝对不能片面地强调降低成本 以免导致恶性竞争，自毁长城以免导致恶性竞争，自毁长城成本降低，应以技术进步为后盾隔膜、电解质国产化；生产设备国产化提高产品的合格率；

11、 成本降低，应以规模生产为基础生产规模扩大有过程-未来降成本有潜力做大、做强几家动力电池厂做大、做强几家动力电池厂我国我国5-105-10年内可新建年内可新建5-105-10个个年产年产5050亿亿AhAh的电池厂的电池厂 投资投资十几亿十几亿/ /厂，厂，配配5050万辆轿车或万辆轿车或100100万辆微型车万辆微型车手机电池厂扩产动力电池，技术有基础手机电池厂扩产动力电池，技术有基础 应充分发挥其作用应充分发挥其作用 但须提高自动化程度，以提高电池一致性但须提高自动化程度，以提高电池一致性许多集团、省市等，有大动作许多集团、省市等，有大动作 要大力支持要大力支持电池生产设备电池生产设备国产

12、化国产化隔膜、电解质隔膜、电解质四、售价与寿命长寿命是最大的降价 长寿命是最大的节能电池厂要对保质期内的电池负责保换 电池要以寿命论价电池组的寿命长更重要！电池组的寿命长更重要！优秀的电池厂要做长寿命电池！优秀的电池厂要做长寿命电池！五、电池充电与电池使用充电方便，是追求的目标之一但要以电池充电的规范化与使用的 规范化为保障过快的充电不可取对电网、电 池车主买车不买电池，租车主买车不买电池，租/ /换用电池换用电池 公司夜间充电（调峰），用廉价电公司夜间充电（调峰），用廉价电 合理租赁制度和租金标准合理租赁制度和租金标准地库夜间充电地库夜间充电住区与电力部门协助住区与电力部门协助组成租组成租/

13、 /换电池换电池的运营的运营公司公司停车场、路边充电停车场、路边充电电力部门提供服务电力部门提供服务用户用户省钱省钱 节油减排节油减排-国家得益国家得益 电网电网峰峰/ /谷差谷差得平抑得平抑一举一举 多得多得充电用充电用 “ “谷电谷电” ”发展多种方便用户的充电服务发展多种方便用户的充电服务六、补贴电池与补贴电动车动力电池是发展中的新产品对优质动力电池应减免税汽车生产厂利润高，何需补贴！ 补贴买车的有钱人，不公平！动力电池用户为节油减排作贡献补贴电池价差给用户，合理1、规模宏大能源部资助24亿美元，要求 企业按1:1的比例配套24亿美元，共约合人 民币330亿元 2、重点突出纯电动车和混合

14、动力车，没 有燃料电池电动车； 3、配套整齐，发展9类、48个科研生产项 目 4、直接支持最强的企业例：奥巴马的“下一代”电池和电动车计划 七、国外大手笔与我国处境15亿美元资助美国的电池及其配件制造者以提高电池的循环容量 5亿美元资助电动力系统的制造者包括电动机、电路系统及其它动力系统器 件 4亿美元购买数千辆“插入式”和全电动车在多个地点做演示验证，建立充电系统， 教育、培训先进电动车领域的专业人才。能源部资助24亿美元,三个领域“下一代电池”的特点1、锂离子电池为主 2、电池正极用镍-钴-金属、纳米磷酸亚 铁锂、氧化锰 3、锂离子电池中包括聚合物锂离子电池 、尖晶石锰酸锂作正极、钛酸锂作

15、负 极的高功率锂电池 4、支持铅炭电池与超级电池各1家 5、没有氢-镍电池和燃料电池“ “先进车辆电气化先进车辆电气化” ”的特点的特点1、纯电动车最多5500辆续航里程为100英里的尼桑电动车，5000辆续航里程为100英里的先进电池电动卡车，400辆100辆电动中型卡车. 2、“插入式”混合动力车1737辆220辆先进的乘用车和小货车由378辆卡车和穿梭巴士组成的车队150辆“插入式”混合动力车，厢式货车125辆Volt “插入式”混合动力车提供给电子器件公司， 500辆“插入式” Volt混合动力车提供给消费者 3、增程式电动车(EREVs)数百辆雪弗兰Volt 4、没有燃料电池动力车该计划给人们的启示：1、美国政府下定了发展电动车的决心； 2、该计划的目的明确抢占全世界电 池和电动车发展的领先地位，拟认真 解决节油、减排； 3、铅炭电池、超级电池、电容炭受重视 4、我国政府和企业家应有因应措施。我国切不能拉大差距我国切不能拉大差距八、当前产业化与长期发展当前动力电池全力产业化磷酸铁锂电池呼声最高锰酸锂电池“PK”磷酸铁锂电池两者均有许多提高水平的工作要做长期发展，要早作安排日本有计划，并已组织实施我们要有自主知识产权，应投入新体系、新材料研究难度大、很重要1、介绍一种可缓解矛盾