遨优动力陈光森/诺德股份王为钢/星源材质王大红/新纶科技田佳乐等大咖论道锂电池能量密度发展
摘要:诺德股份董事长王为钢、遨优动力总裁陈光森、新纶复合材料副总经理田佳乐、星源材质销售总监王大红、洛阳月星总经理徐军红、江特锂电常务副总胡伟就锂电能量密度发展进行了交流。
2018年9月4-5日,2018中国新能源企业家峰会暨中国新能源企业家俱乐部(SNEC)成立大会在青海省西宁隆重举行。
在扬子江汽车总工雷洪钧主持的圆桌对话上,诺德股份董事长王为钢、遨优动力总裁陈光森、新纶复合材料副总经理田佳乐、星源材质王大红、洛阳月星总经理徐军红、江特锂电常务副总胡伟就议题(1.哪种都成为动力电池主流,方形、圆柱还是软包?2.固态电池还有多远?3.300Wh/kg能量密度2020年能实现吗,配套材料体系是怎样的?)等问题进行了交流探讨。

扬子江汽车总工雷洪钧问:哪种能成为动力电池主流,方形、圆柱还是软包?(知晓锂电池形状分类的来源与故事)
诺德股份董事长王为钢:电池形状是自由生长的
对此,他详细解释道,作为技术人员,初期并没有想过电池一定要做成圆柱、方形或者软包。以圆柱为例,锂电行业最开始使用日本电池做圆柱电池的企业,是特斯拉。因此20年前,我们为日本电池材料配套时,拿到的是18650电池模型。而有了3C数码以后,因为它的外形结构开始做小的方形电池,一切都是自然发生的过程。
遨优动力总裁陈光森:性能和安全使之倾向软包
陈光森博士补充道,圆柱、方形、软包有不同的成长历史。初期只有圆柱电池批量化,特斯拉开始做电动车的时候,只能选择圆柱电池批量化。但是每个产品都有自己的特征,虽然圆柱电池产业化程度最早,自动化程度最高,但动力电池目前需求的容量大。以为特斯拉为例,其85度电就需要8000多个电池,导致在组装过程中要非常小心。

而软包装电池最早是日产聆风,在叠片工艺软包装最早做,这几个电池从性能方面比,圆柱、方形、叠片,以性能为主,叠片工艺在跑的过程中发热比较少。但是软包装的缺点是包装膜比较薄,很容易有腐蚀问题,至今不能彻底解决。从整体性能和安全角度而言,更倾向于软包装。
星源材质王大红:软包电池的单体能量密度达到350Wh/kg
王大红解释,340至350Wh/kg的软包电池,基本以大三元软包电池实现单体350Wh/kg。未来电池到底是方形还是圆柱,将取决于政策。从安全性的角度,软包电池优势明显。现在电池保8年,而铝塑膜质量,以及漏液情况无法定论。

如今以政策引导为主,电池企业确定了三元方向,许多研发型的电子企业,基本实现350Wh/kg的三元软包电池。因此政策补贴的情况下,软包电池的发展方向会迅猛一点。
新纶复合材料副总经理田佳乐:四角位加固封装

在3C电池上,使用的铝塑膜约为0.13毫米。软包电池的性能表现在厚度降下来,可以加更多的物质。圆柱和方形出现安全上出问题会胀,与其不同,软包达到2公斤会漏液,相对而言是长期可靠的,但是怎么质保5年8年,我们也做过探讨,主要在4个角位和封装处增加封装。
雷洪钧问:固态电池还有多远?

遨优动力总裁陈光森:100%固态电池的路还很长
陈光森博士预计100%固态电池真正要产业化,至少5年以上。而固态电池和富锂锰是两个不同的方向。其中,富锂锰电池从成本方面具备优势,与磷酸铁锂、锰酸锂、三元比,首次效率一般在65%至80%之间,只有全方面的把握才能把富锂锰的优势充分发挥出来,否则成本可能会比三元更高。
经过漫长的过程和多年合作,终于让富锂锰产业化。未来电动汽车发展要达到1000块一度电以下,用磷酸铁锂、锰酸锂过重,锂电池最多做到140Wh/kg,耗电和成本优势尽失。而富锂锰仅用了60%的性能,还有40%的性能可挖掘。
固态电池最关键是解决电池安全性,但要100%的固态电池真正要产业化,预计至少5年以上,而半固态、准固态会较快到来。
诺德集团董事长王为钢:诺德固态电池新布局
王为钢表示,诺德股份近期从法国、美国邀请了一批专家,其中重要课题是固态电池。以迈阿密、纽约高校实验室结果而言,国内固态电池的水平与美国相距较远。如今固态电池的水平并不是功率型,而是功能型,要作为动力电池使用于电动车,还为时过早。工业化和量产设备都未曾有定论。

雷洪钧问:300Wh/kg能量密度2020年能实现吗?配套材料体系是怎样的?
洛阳月星总经理徐军红:300Wh/kg要求负级能量密度要达到600mAh
徐军红揭露300Wh/kg能量密度,对负级的能量密度要求会达到600mAh。目前,国内电池厂的设备、工艺以及与证级的搭配,无法驾驭膨胀问题。因此,电池行业用氧化亚硅是10%,能量密度是450mAh,未达到国家标准,而使用硅碳负极可达到650mAh。

国外的材料在膨胀方面控制较好,把硅碳做到纳米化、多孔化,可改善硅碳的首次效率。但是负级和正极不同,负极仅占成本7%。
江特锂电常务副总胡伟:中国锂资源的储量较大
胡伟表示,中国是“贫钴”国家,钴资源稀缺,而去年至今年,钴价涨幅极大。而富锂锰基材料是无钴的正极材料,行业里基于现状,考虑推进富锂锰基材料体系的发展,以此应对钴资源稀缺问题。而锂资源的中国乃至全球储量较大,但是近年来碳酸锂的价格飞涨,主要是产能供给不足。据今年情况而言,碳酸锂下半年产能逐步释放,价格将会回落。

同时,随着动力电池产业逐步成熟,回收体系逐渐完善之后,回收体系里的金属资源循环回收以后,新能源产业受资源方面的限制减少。钴和锂两个方面,将以锂资源供给满足,动力电池形成少钴或者是无钴的趋势。