300Wh/kg 動力電池必須要經(jīng)過的那些坎

導(dǎo)讀

11月6日，發(fā)改委修訂發(fā)布了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》（以下簡稱《目錄（2019年本）》），《目錄（2019年本）》由鼓勵、限制和淘汰三類組成。動力電池多個項目被列為鼓勵類項目。

去年，國家發(fā)展改革委曾在《汽車產(chǎn)業(yè)投資管理規(guī)定》（征求意見稿）中要求，新建“能量型車用動力電池單體比能量應(yīng)不低于300Wh/kg，系統(tǒng)比能量應(yīng)不低于220Wh/kg”，該要求在征求意見階段頗受爭議，隨后在正式文件中被刪除。近日，發(fā)改委在《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》再次提及，不過，這次是鼓勵，而非強制要求。 11月6日，發(fā)改委修訂發(fā)布了《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》（以下簡稱《目錄（2019年本）》），《目錄（2019年本）》由鼓勵、限制和淘汰三類組成。動力電池多個項目被列為鼓勵類項目。其中，就包括能量密度高于300Wh/kg，循環(huán)壽命≥1800 次的高安全性能量型動力電池單體項目。

圖為《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》內(nèi)容截圖

300Wh/kg強制要求曾備受爭議

2018年5月，發(fā)改委《汽車產(chǎn)業(yè)投資管理規(guī)定》（征求意見稿）公布，其中新建或擴增動力電池項目“能量型車用動力電池單體比能量應(yīng)不低于300Wh/kg，系統(tǒng)比能量應(yīng)不低于220Wh/kg”要求在業(yè)內(nèi)飽受爭議。不僅是因為2018年國內(nèi)沒有一家電池企業(yè)可以量產(chǎn)300Wh/kg的動力電池產(chǎn)品，更是因為在當時材料體系和技術(shù)水平下，動力電池能量密度做到300Wh/kg仍存在較多風險。當時，全國政協(xié)副主席、中國科學技術(shù)協(xié)會主席萬鋼曾撰文建議，應(yīng)以安全、節(jié)能、環(huán)保為導(dǎo)向，取消對續(xù)駛里程、能量密度等細節(jié)的政策要求，把產(chǎn)品技術(shù)的選擇權(quán)交給企業(yè)和市場。

隨后，在2018年12月出臺的《汽車產(chǎn)業(yè)投資管理規(guī)定》正式文件中，這條細節(jié)要求被取消。

多家動力電池企業(yè)突破300Wh/kg門檻

進入2019年，在《目錄（2019年本）》中，發(fā)改委為何再次鼓勵，建設(shè)單體能量密度≥300Wh/kg，循環(huán)壽命≥1800次的高安全性能量型動力電池單體？ 事實上，當前電動汽車的“里程焦慮”依然沒有消除，發(fā)展高能量密度的動力電池仍然是動力電池技術(shù)提升的重要工程。自2018年以來，力神電池、寧德時代、遠景AESC、盟固利、國軒高科等多家企業(yè)在300Wh/kg高能量密度單體動力電池技術(shù)研發(fā)上接連取得突破，這也為動力電池單體能量密度邁入300Wh/kg門檻提供了信心。

力神電池：今年9月，由力神電池研制的電池容量為77Ah的三元軟包電池，能量密度已達到303Wh/kg；常溫1C充放循環(huán)941次，容量仍能保持88.1%。據(jù)力神電池相關(guān)負責人介紹，公司研發(fā)的軟包動力電池單體能量密度已突破300Wh/kg目標，電性能及基本安全已滿足要求。公司將在后續(xù)工作中針對安全性能改善繼續(xù)進行大量基礎(chǔ)研究，包括改善材料安全性、優(yōu)化電芯安全設(shè)計、完善工藝控制、結(jié)合系統(tǒng)最優(yōu)化電芯使用策略，盡快推動相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

寧德時代：今年3月，寧德時代表示，公司研發(fā)團隊攻克動力電池正極和負極材料等關(guān)鍵核心技術(shù)，開發(fā)出能量密度達304Wh/kg的樣品。據(jù)寧德時代首席科學家吳凱介紹，“傳統(tǒng)硅基材料的應(yīng)用，主要采用碳包覆技術(shù)，但多次循環(huán)后包覆的碳材料會破碎、脫落，導(dǎo)致電池循環(huán)性能不佳。寧德時代轉(zhuǎn)向研究人造電解質(zhì)界面膜包覆技術(shù)。歷時兩年多，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型人造電解質(zhì)界面膜包覆的硅碳復(fù)合負極材料，其循環(huán)性能表現(xiàn)顯著優(yōu)于國外產(chǎn)品?！?/p>

榮盛盟固利：今年3月，由盟固利牽頭承擔的北京市科技重大專項——“電動汽車用300Wh/kg級三元系高比能量鋰離子電池研制”項目通過了北京市科學技術(shù)委員會專家組驗收。據(jù)電池中國網(wǎng)了解，該項目所開發(fā)的動力電池單體能量密度達到310.3Wh/kg，循環(huán)壽命可達到1000次，打通了高能量密度電池上下游產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)榮盛盟固利行政總監(jiān)管曉娜透露，公司下一步將推動該技術(shù)進入工程化階段，公司會根據(jù)市場需求，力爭早日實現(xiàn)量產(chǎn)。

遠景AESC：今年4月，遠景AESC宣布，其研發(fā)的采用高鎳材料NCM811體系的新一代Gen5-811 AIoT動力電池產(chǎn)品，能量密度超過300Wh/kg，已通過多項安全測試，具備量產(chǎn)條件，預(yù)計將于今年年底投產(chǎn)，2020年量產(chǎn)。 據(jù)了解，目前寧德時代、遠景AESC研發(fā)的高能量密度動力電池樣品，正極材料均為NCM811，負極為硅碳負極。力神電池研發(fā)的303Wh/kg電池樣品正極為高鎳NCA，負極同為硅碳負極。 另外，從目前上述企業(yè)透露的消息來看，能量密度高于300Wh/kg的電池樣品均為軟包電芯。

值得注意的是，伴隨著能量密度的提升，安全風險也會增大，近年來逐漸增多的新能源汽車安全事故暴露出一些企業(yè)為追求高能量密度，而忽視安全風險。300Wh/kg的高能量密度，安全勢必也將尤為引人關(guān)注。事實上，《目錄（2019年本）》中的表述也值得琢磨，發(fā)改委把高安全性放在能量型的前面，或在突出安全性的重要性。