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中國工程院院士吳鋒:讓電池和新能源汽車適應(yīng)市場的發(fā)展

電池安全性、能量密度、功率密度、壽命、成本,仍有提升的空間


  來源: 中科院 時間:2019-05-24 編輯:馬致遠(yuǎn)
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吳鋒是北京理工大學(xué)能源與環(huán)境材料學(xué)科的首席教授,身兼中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長、中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會副理事長、國家“973”高性能二次電池項目首席科學(xué)家、國家工信部新能源汽車準(zhǔn)入專家委員會委員等職……



曾擔(dān)任國家“863”計劃新材料領(lǐng)域?qū)<椅瘑T會常委、功能材料專家組副組長、國家科技部鎳氫電池專家組組長、國家“863”計劃電動汽車重大專項總體專家組成員、動力電池責(zé)任專家等的他,作為第一完成人,獲得過一項國家技術(shù)發(fā)明二等獎和一項國家科技進(jìn)步二等獎,還獲得了“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎”和“國際電池材料學(xué)會(IBA)科研成就獎”等四項國際獎。


中國工程院院士、在電池領(lǐng)域建樹頗深的楊裕生是這么評價吳鋒的,“吳鋒教授關(guān)注新型電池領(lǐng)域,在提高電池的比能量及其他性能方面都做出了很系統(tǒng)的工作,電池產(chǎn)品不單單應(yīng)用在電動汽車上,也用在其它產(chǎn)品中,所以他的工作同樣具備特色?!?


吳鋒對于鋰電池和新能源汽車的發(fā)展,他甚是關(guān)切,“2020年補貼就取消了,當(dāng)務(wù)之急是想辦法讓電池和新能源汽車更好地適應(yīng)市場的發(fā)展和需求,這是最核心的問題?!?


1 需求牽動動力電池技術(shù)發(fā)展


隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,市場日益擴大,國家的要求也變得越來越嚴(yán)格。


2018年2月13日,財政部、工信部、科技部、發(fā)展改革委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》,純電動乘用車的補貼普遍減少,并進(jìn)一步提高了對新能源汽車電池能量密度的要求。


在吳鋒看來,國家此舉意是在鼓勵高能量密度電池的發(fā)展,以實現(xiàn)新能源汽車更長的續(xù)航里程,滿足市場的進(jìn)一步需求。


吳鋒強調(diào),動力電池和新能源汽車的發(fā)展必須要力爭滿足市場的發(fā)展需求。


在電池方面,近幾年關(guān)鍵材料和技術(shù)進(jìn)步顯著,但吳鋒認(rèn)為仍有提升的空間?!斑@里指的是綜合性能的提升空間,包括電池的安全性、能量密度、功率密度、壽命、成本等。只有電池綜合性能提升了,才能更好地滿足新能源汽車市場的發(fā)展。”


2018年4月1日,國內(nèi)正式實施《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》(即“雙積分政策”)。“對于新能源汽車來說,雙積分政策是繼退坡政策后的又一個鼓勵措施。”吳鋒表示,“新能源汽車自身的性能提升,再加上不限購、不限行、免購置稅等優(yōu)惠政策,使消費者覺得購買和使用新能源汽車更方便,只有建立在用戶體驗之上,市場才會逐漸擴大。”


而對于大部分消費者而言,對新能源汽車的第一要求是安全性。如何保證電池的安全可靠性,至關(guān)重要。



2 提高電池安全性 降低使用成本


“從某種意義上說,不能保障安全性,我們所做的就不是動力電池,而是汽車炸彈。”——吳鋒詼諧地說。他進(jìn)一步指出:解決動力電池安全性問題要從多角度出發(fā),從全系統(tǒng)入手,還要引入一些新的概念。


他解釋道,“決定電池安全性并非單一因素。我們應(yīng)該在深入全面認(rèn)識應(yīng)用環(huán)境、電池反應(yīng)機制及其伴生副反應(yīng)的基礎(chǔ)上,多角度、系統(tǒng)地去提高鋰離子電池的安全可靠性。從各種材料、電池的設(shè)計、電池系統(tǒng)安全性技術(shù)等方面來綜合解決問題?!?


具體而言,不少鋰離子電池事故與電解液有關(guān)。吳鋒表示,他的團(tuán)隊已研制出寬電化學(xué)窗口/高熱穩(wěn)定性和高室溫離子電導(dǎo)率的固態(tài)化電解質(zhì),還研制出可以匹配安全和長壽命固態(tài)電池體系的納米復(fù)合固態(tài)電解質(zhì),以及基于納米TiO2與離子液體的高安全性凝膠電解質(zhì)。


電解質(zhì)從液態(tài)到固態(tài)的發(fā)展,無疑會使得未來高比能電池的安全性得到更好的保證。


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