中國工程院院士陳立泉在“2014高工鋰電年會”上作“鋰電池生存法則：前瞻性的戰(zhàn)略眼光”的主題演講，論述世界鋰電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)格局、下一代電池技術(shù)和材料的創(chuàng)新研究機(jī)會，并從宏觀和微觀多角度給中國鋰電池企業(yè)提出了切實(shí)可行的建議。
中國工程院 院士陳立泉
當(dāng)前鋰電池市場需求正快速擴(kuò)張，技術(shù)發(fā)展日新月異，世界鋰電池技術(shù)格局已見雛形。美國寄希望于鋰硫、鋰空等下一代高比能量二次鋰電池，同時希望在下一代鋰電池硅基負(fù)極和層狀多元過渡金屬氧化物材料領(lǐng)域取得突破。
同樣日本鋰電產(chǎn)業(yè)鏈也在完善、技術(shù)領(lǐng)先、知識產(chǎn)權(quán)積累深厚，在保持優(yōu)勢的同時不斷開拓創(chuàng)新，引領(lǐng)全球鋰電發(fā)展潮流。韓國鋰電產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品上的全面創(chuàng)新，在全球范圍的合作研發(fā)和高強(qiáng)度研發(fā)投入，也讓其具備了引領(lǐng)產(chǎn)品發(fā)展方向的能力。
相對于日韓、歐美等國來說，中國鋰電產(chǎn)業(yè)雖然經(jīng)過十多年的發(fā)展，目前已經(jīng)形成了完整產(chǎn)業(yè)鏈，但在高端電池、自主裝備及對下一代電池技術(shù)的把控上尚與歐日韓存在一定差距。在國家大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)、動力電池快速放量之際，中國鋰電池企業(yè)如何行動，關(guān)乎生死。
陳立泉表示，國外商用動力鋰電池普遍采用三元材料或NCA正極材料與新型負(fù)極，如硅碳負(fù)極材料組合，已經(jīng)能夠?qū)㈦姵乇饶芰孔龅?50Wh/Kg左右，與國內(nèi)廠商拉開了差距。由于市場、技術(shù)、競爭等多個方面的因素，國內(nèi)企業(yè)電池仍主要生產(chǎn)較低能量密度產(chǎn)品，很難與韓日產(chǎn)品競爭。
事實(shí)上，國內(nèi)在高容量正極材料、硅碳負(fù)極材料以及高電壓電解液領(lǐng)域早就開展了研究，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。
他建議：“鋰電池企業(yè)盡快與研究單位和原材料企業(yè)合作，解決應(yīng)用新的電池材料及電池體系的科學(xué)技術(shù)和工程問題，在短期內(nèi)生產(chǎn)出高能量密度的合格電池產(chǎn)品。”
除材料外，設(shè)備對電池制造也有很大影響。目前國內(nèi)企業(yè)大量引進(jìn)國外電池生產(chǎn)線。用不了太長時間，引進(jìn)的生產(chǎn)線就落后了，不得不再引進(jìn)新的，周而復(fù)始，企業(yè)產(chǎn)品的性能和成本都很難與國外企業(yè)競爭。
“為了改變這種現(xiàn)狀，要打破對國外裝備和技術(shù)的迷信，要加強(qiáng)對國內(nèi)設(shè)備制造公司的支持力度，引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新或者組織工程技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)和工程創(chuàng)新，盡快用先進(jìn)國產(chǎn)設(shè)備武裝鋰電企業(yè)，增加我國鋰電產(chǎn)品的國際競爭力。”陳立泉如此說道。
從長遠(yuǎn)來看，中國鋰電池產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步依靠“學(xué)術(shù)界、工程界、產(chǎn)業(yè)界”的集成。基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究緊密結(jié)合，加快研究成果產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。鋰電企業(yè)應(yīng)與科研院所通力合作，高度重視國內(nèi)原始創(chuàng)新。
在演講的最后，陳立泉特別提到：“下一代鋰電池應(yīng)是全固態(tài)鋰電池。從材料研究、生產(chǎn)到應(yīng)用,再到電芯設(shè)計、制造以及設(shè)備全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化。縮短研發(fā)周期，預(yù)計5年可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”
值得一提的是，目前法國已有3000多輛采用全固態(tài)電池的電動出租車已經(jīng)運(yùn)營。其全固態(tài)電池的具體參數(shù)是：電芯:Li/PEO/LFP；電芯能量密度: 260Wh/kg；Pack 能量密度: 200wh/kg；工作溫度:60-80 ℃。
記者了解到，業(yè)內(nèi)對全固態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)化仍存在一定疑慮。“但是，如果現(xiàn)在還不布局全固態(tài)鋰電池，將會錯失發(fā)展時機(jī)。”陳立泉提醒道，業(yè)內(nèi)對美國的鋰硫、鋰空電池等都有所耳聞，但其產(chǎn)業(yè)化難度會更高。其實(shí)如果業(yè)內(nèi)將全固態(tài)鋰電池問題攻克了，再去做鋰硫、鋰空電池，相關(guān)技術(shù)難題會迎刃而解。
