“我國新能源汽車保有量超過1300萬輛，占全球總量的一半以上，在‘雙碳’目標下發展速度會更快，這對于動力電池和燃料電池，提出越來越高的要求。”中國科學院院士孫世剛表示，動力電池需要全方位發展，包括能量密度、功率密度、安全性、使用壽命、極端環境適用性和降低成本等方方面面。
近日，以“推進中國汽車產業現代化”為主題的中國電動汽車百人會論壇(2023)在京舉辦。論壇期間，來自政府部門、行業機構和企業代表共聚一堂，就動力電池面臨的挑戰，以及未來發展趨勢等問題進行深入解讀。
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動力電池面臨“升維”挑戰
隨著新能源汽車的蓬勃發展，動力電池裝機量水漲船高。數據顯示，2022年國內動力電池裝車總量達到294.6GWh，同比增長90.7%。然而，“行業形勢發展大好的背后，很多不穩定、不確定的挑戰已經產生。”欣旺達電子股份有限公司副總裁梁銳表示。
在梁銳看來，目前動力電池產業面臨“升維”挑戰。“我們過去強調掌握技術、質量，控制成本就可以了，但去年很多企業花很大工夫去投資供應鏈，以保證上游資源的供應。”
梁銳進一步指出，國內外競爭加劇，上游資源受到約束，部分專利糾紛不斷產生，同時在“雙碳”戰略的背景下，對電池的碳排放管理越來越嚴格，對于中國動力電池低碳綠色發展的模式提出了新的要求。
孫世剛認為，動力電池在技術層面也有很多不足之處。首先是鋰離子提取有一定難度；其次，能量密度接近極限，而許多應用場景希望有更長的續航里程；再次，車輛行使過程中工況隨時變化，對材料和界面帶來沖擊，可能導致事故發生；最后，使用環境復雜，需要有更好的適應性。
孫世剛強調，在動力電池體系中最核心的還是材料。他說，“從現在到未來的很長一段時間，鋰金屬將扮演著重要角色。用鋰金屬作為負極，高壓高比容量材料作為正極，不可避免帶來一些安全性問題，主要還是抑制鋰枝晶生長，找到相應的添加劑，以解決安全問題。”
“從提升電池的動力性能來看，材料結構同樣發揮重要作用。”孫世剛舉例道，相同的材料，調控層狀正極材料的表面結構，強化鋰離子傳輸過程，能顯著提升鋰離子電池的能量密度和功率密度。另外，強化離子電池包含傳輸通道、電子傳輸通道、電池熱傳出等，還能提升電池安全性性能。
從有到好亟需解決瓶頸問題
與此同時，動力電池原材料價格和資源限制，也成為行業關注的熱點話題。孚能科技(贛州)股份有限公司董事長王瑀表示，“我們預測，如果2022年動力電池能夠達到100美元每千瓦時，電動汽車的普及就會到來，也確實做到從198美元降到140美元左右。”
然而，“去年碳酸鋰的漲價打破了我們所有的理想和愿望，一年內從5萬-6萬元漲了約10倍，整車廠和電動汽車廠為鋰產業貢獻了接近1000億的利潤。”王瑀感嘆道，我們經歷了鈷資源有限的影響后，又受到鋰資源的影響。
王瑀認為，動力電池從“有”到“好”是亟需解決的瓶頸問題，首先是做足續航里程，電池包電量需提升25%；其次，消除充電焦慮，目標10分鐘充滿400公里；再次，壓縮電池包價格，達到100美元每千瓦時；最后，減少對鈷和鋰資源的依賴，進一步推動電動汽車發展和“雙碳”目標的實現。
針對產品質量，梁銳建議，為電池配備電池護照，這是電池生命周期的數據管理系統，為全球的電池價值鏈帶來更高的透明度。梁銳說，“通過電池全生命周期質量管理，建立開發質量保證、供應商質量保證、過程質量保證到售后質量保證等體系，最終達到客戶完全滿意和零缺陷的目標。”
“我們不僅要解決動力電池瓶頸的技術問題，還要在源頭上實現超越。”孫世剛說，相關企業要從能量密度、功率密度、安全性、長壽命、低成本等方面，建立自立自強的技術根基，進而主導下一代動力電池和燃料電池的發展。
中國電子科技集團第十八研究所研究員肖成偉也表示，現在動力電池研發的熱點集中在下一代鋰離子電池、新體系電池、智能電池、電池系統集成等。多方協同深入開展研究工作，提高中國動力電池基礎研究能力、工程化技術水準，提升我國動力電池產業國際影響力。(中國經濟網 記者姜智文)
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