動力電池作為能量儲存裝置,是電動汽車的核心部件。其性能的優劣直接影響電動汽車的市場應用和普通消費者的接受度,如安全性、能量密度、功率密度、壽命以及成本等。目前世界范圍內動力電池的研發和產業化主要集中在三個區域,分別位于德國、美國,及中日韓所在的東亞地區,鋰離子動力電池的生產目前也主要集中在中日韓三個國家。
從技術及產業的角度綜合來看,日本在技術方面依舊領先,韓國在市場份額上超越日本占據第一位,中國的電池企業數量最多,產能最大。我國動力電池產業化聚集區域主要有四個:珠江三角洲、長江三角洲、中原地區和京津冀區域。超過100家動力電池企業開展動力電池及電池系統的研發及產業化工作,超過了1000億產業資金投入,形成了超過400億瓦時的年生產能力,技術研發及產業化進展顯著。
現在,讓我們一起來深入了解下動力電池,在動力電池上,國家又有哪些配套的支持政策。
產業發展階段
2020年,技術提升階段。新型鋰離子電池實現產業化,能量型鋰離子電池單體比能量達到350Wh/kg,能量功率兼顧型動力電池單體比能量達到200Wh/kg。動力電池實現智能化制造,產品性能、質量大幅度提升,成本顯著降低,純電動汽車的經濟性與傳統汽油車基本相當,插電式混合動力汽車步入普及應用階段。
2025 年,產業發展階段。新型動力電池技術取得顯著進展。動力電池產業發展與國際先進水平接軌,形成2-3家具有較強國際競爭力的大型動力電池公司,國際市場占有率達到30%。固態電池、鋰硫電池、金屬空氣電池等新體系電池技術不斷取得突破,比能量達到400Wh/kg以上。
2030年,產業成熟階段。新體系電池實現實用化,電池單體比能量達到500Wh/kg以上,成本進一步下降;動力電池技術及產業發展處于國際領先水平。
未來相當一段時期內,我國節能與新能源汽車將以普及應用插電式混合動力汽車、純電動企業等新能源汽車為主要任務,迫切期待動力電池降低成本、提高性能。研發新型鋰離子電池和新體系電池、提升動力電池智能制造水平、完善驗證測試方法和標準體系,既是我國節能與新能源汽車的發展需求,也是我國動力電池發展的關鍵任務,具有緊迫性。
常見動力電池優劣勢比較
目前在交通運輸用動力源方面,主要有四種技術路線:鋰離子電池、氫燃料電池、超級電容和鋁空氣電池。其中鋰離子電池、超級電容和氫燃料電池得到廣泛的應用,而鋁空氣電池尚處于實驗室研究階段。能源補給方面,鋰離子電池、超級電容適用于純電動汽車,但是需要外部充電,而氫燃料電池汽車則需要外部氫氣加注,鋁空氣電池則需要補充鋁板和電解液。就目前來看,鋰離子電池在未來相當長的一段時間內還是要占據主要發展空間的。