2018年動力電池與電池管理系統關鍵技術發展趨勢分析

2017-11-30 09:49:41 第一電動網　點擊量：評論 (0)

目前是2017年年底了，大家都在分析2018年中國新能源汽車技術發展趨勢。而科技部《新能源汽車2018年重點專項申報指南》已經發布，對企業而言很有指導意義。下面是筆者學習《申報指南》后，對2018 度年動力電池與

3.高比能鋰/硫電池技術

①研究內容：

探索硫電極反應新機制，開發高比容量、長壽命的硫電極材料及適配電解液體系;研究鋰枝晶的生長機制及抑制措施，開發兼具高循環庫倫效率和良好循環穩定性的鋰負極;開展高強度、高安全性功能隔膜的研究;掌握高負載硫電極以及鋰/硫電池的設計與制備技術;開展鋰/硫電池安全性改善技術的研究，開發高安全、長壽命的鋰/硫動力電池，實現裝車考核。

②考核指標：

單體電池比能量≥400Wh/kg，循環壽命≥500 次(100% DOD)，安全性達到國標要求。

③筆者解讀：

i)鋰/硫電池是新型電池，是要準備實現裝車要求，目前上車條件不成熟。

ii)單體電池比能量≥400Wh/kg，循環壽命≥500 次(100% DOD)，這個指標對乘用車和客車而言，不符合其壽命要求。

4.高比能固態鋰電池技術

①研究內容：

開展固態聚合物電解質、無機固體電解質的設計及制備技術的研究，開發寬電化學窗口、高室溫離子電導率的固態電解質體系;研究活性顆粒與電解質、電極與電解質層的固/固界面構筑技術和穩定化技術，開發固態電極和固態電池的制備技術;開展固態電池的生產工藝及專用裝備的研究，開發高安全、長壽命的固態鋰電池，實現裝車示范。

②考核指標：

室溫下，單體電池比能量≥300Wh/kg，循環壽命≥2000 次(0.3C 以上倍率充放電，100% DOD)，安全性達到國標要求，實現裝車考核。

③筆者解讀：

i)鋰/硫電池技術、固態鋰電池技術，是下一代的要實現裝車要求的電池。

ii)目前市場流行說法的新型電池，離實現裝車要求會更遠。

iii)其他實現過裝車的老電池，無論如何改進，沒有可能再推薦上車了。

5.動力電池測試與評價技術

①研究內容：

研究動力電池關鍵材料和單體的性能評測方法，構建“材料-電池-性能”閉環聯動評價機制;研究電池在全生命周期內電性能、安全性能的演化規律，建立仿真分析技術;開展管理系統的功能評價和性能表征方法的研究，開發軟硬件測試設備或裝置;研究電池系統的性能評測方法及面向實際工況的可靠性、熱安全和功能安全等評價方法，開展電池熱失控和熱擴散的致災分析，研究動力電池安全等級分類標準;開展國內外動力電池系統的對標分析，建立動力電池權威測試評價平臺和數據庫。

②考核指標：

建立動力電池的全面評價體系，包括從材料到系統的電性能測試方法，單體電池在全生命周期的安全性表征方法，管理系統的功能與性能評測方法，動力電池系統面向實際工況的可靠性、熱安全與功能安全等評估方法;建立具有國際先進水平的動力電池測試評價平臺;在測試評價和動力電池安全等級分類方面形成10項以上標準提案;建立產品數據庫，其中電池系統樣本數不少于200個。

③筆者解讀：

i)研究動力電池關鍵材料和單體的性能評測方法意義重大，這是電池廠家必須要解決參與的;

ii)整車廠家對這些動力電池關鍵材料和單體的性能評測方法，主要是了解而已。

三、電池系統技術關鍵技術發展趨勢總結

①乘用車動力電池系統技術關鍵技術主攻方向，具體是指一體化設計為重心的高安全高比能，關鍵指標指標為：電池系統的比能量≥210Wh/kg，循環壽命≥1200次(80%放電深度(DOD)。

②客車動力電池系統技術關鍵技術主攻方向，具體是指分布式化設計為重心的高安全長壽命，關鍵指標指標為：電池系統的比能量≥170Wh/kg，循環壽命≥3000次(80% DOD)。

③乘用車動力電池系統、客車動力電池系統成本指標是成本≤1.2 元/Wh。這個結論是補貼政策再退坡的重要依據。

④乘用車用三元電池，客車主推鐵鋰電池，是基本態勢，客車要求快充，快充時間為：15分鐘以下。

⑤高比能鋰/硫電池、高比能固態鋰電池是下一代電池，目前還沒有強調其壽命要求，2018年上規模裝車，可能性不大。

⑥電動客車安全是關鍵指標是：單體熱失控后30 分鐘內系統無起火爆炸。

總結：

①關鍵技術發展趨勢是由有時間節點指標來體現的。一些形容詞，可以多次用，但是指標值才是理解和掌握關鍵技術的核心。