2016年，在國家政策大力支持及新能源汽車推廣應(yīng)用進程加快的帶動下，我國車用動力鋰離子電池需求大幅上升。以比亞迪、中航鋰電、國軒高科、力神、CATL等公司為代表的國內(nèi)動力鋰離子電池公司，通過開展投資擴產(chǎn)、自主創(chuàng)新等，產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量均得到明顯提升，但綜合競爭力仍要增強。隨著越來越多國際動力鋰離子電池公司開始在我國投資建廠，本土動力鋰離子電池公司將面對更大競爭壓力，因此，國內(nèi)車用動力鋰離子電池公司要在技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進展上多下功夫。

常見動力鋰離子電池介紹

目前在車用動力源方面，重要有四種技術(shù)路線：鋰離子電池、氫燃料動力鋰電池、超級電容和鋁空氣電池。其中鋰離子電池、超級電容和氫燃料動力鋰電池得到廣泛的應(yīng)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，但是要外部充電，而氫燃料動力鋰電池汽車則要外部氫氣加注，鋁空氣電池則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(nèi)還是要占據(jù)重要發(fā)展空間的。

鋰離子電池也各行其道

就動力鋰離子電池而言，目前，三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池以及鈦酸鋰離子電池在電動汽車領(lǐng)域都有應(yīng)用。

由于三元鋰離子電池能力密度高，續(xù)航里程相對較長，國內(nèi)車企乘用車紛紛轉(zhuǎn)向使用三元鋰離子電池，包括北汽、比亞迪、江淮等。但三元鋰離子電池卻存在安全性差、耐高溫性差、壽命差等缺點，2016年初，還被工信部叫停，暫停三元鋰離子電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。

相比三元電池，磷酸鐵鋰離子電池，由于安全性能穩(wěn)定、高溫性能好、重量輕等優(yōu)勢，越來越多的活躍在電動客車市場。但因其低溫性能差，正極材料振實密度小等缺陷，在微型電池方面不具有優(yōu)勢。

另外還有一種電池，由于格力董明珠對珠海銀隆的欣賞和支持,使得鈦酸鋰離子電池進入大眾視野。

鈦酸鋰離子電池也是鋰電中壽命最長、安全最高的電池。論生命周期，普通鋰離子電池約為1,000～2,000次循環(huán)，鈦酸鋰則是3萬次循環(huán)，是前者的15倍。但是這種材料的電池有一種天然的缺憾，能量密度偏低，而過去幾年國家的政策支持上都是與續(xù)航里程掛鉤的，高能量密度的電池更多的受到政策的青睞。而根據(jù)最新的補貼政策會簽稿，針對快充型電池有獨立的規(guī)定，因此，行業(yè)專家推測，未來鈦酸鋰離子電池將會迎來發(fā)展的春天。珠海銀隆已掌握全球優(yōu)秀鈦酸鋰核心技術(shù)，攻克了業(yè)內(nèi)公認的“五大問題”，實現(xiàn)6分鐘快速充電、耐寬溫、30年循環(huán)使用壽命、不起火不爆炸等優(yōu)良特性。并且銀隆目前正在研究通過鈦酸鋰離子電池和燃料動力鋰電池的兩者結(jié)合，以解決新能源汽車續(xù)航里程的難題。

國外動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

當前，日本在鋰離子電池領(lǐng)域居技術(shù)領(lǐng)先地位，已制訂至2030年發(fā)展規(guī)劃，系統(tǒng)地安排研發(fā)課題，以維持長期的領(lǐng)先地位，松下、NEC、索尼等著名公司都建有大規(guī)模鋰離子電池生產(chǎn)線。韓國LG化學(xué)供應(yīng)的鋰離子電池已驅(qū)動超過30萬輛電動汽車上路，三星SDI也已成為全球重要的動力鋰離子電池供應(yīng)商，供應(yīng)電池給寶馬、菲亞特、法拉利等。

幾年前奧巴馬政府曾通過經(jīng)濟刺激方法，將20億美元專門用于支持美國車用鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特斯拉汽車與松下聯(lián)手正在內(nèi)華達州興建投資20億美元的超級鋰離子電池廠。

美國制定了動力蓄電池研發(fā)路線，包括由金屬鋰、硅合金等材料作為負極，高電壓材料、空氣、硫作為正極的新體系結(jié)構(gòu)動力鋰離子電池，以及非鋰體系動力鋰離子電池等。

隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的國外動力鋰離子電池公司在我國投資建廠。三星SDI、LG化學(xué)已經(jīng)分別在我國西安和南京合資建廠投產(chǎn)，松下大連廠正在建設(shè)中，博世和SK也籌劃在我國建設(shè)動力鋰離子電池廠。

國內(nèi)動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國的鋰離子電池研究項目一直是“863”的重點項目，經(jīng)過二十多年的持續(xù)支持，大部分材料實現(xiàn)了國產(chǎn)化，由追趕期開始向同步發(fā)展期過渡，本土總產(chǎn)量居前列，支撐了我國新能源汽車的示范推廣。

（1）正極采用磷酸鐵鋰材料，負極采用石墨材料，研發(fā)的50Ah能量型電池，能量密度達到136.6Wh/kg，功率密度達到1101W/kg；研發(fā)的20Ah能量功率兼顧型電池，能量密度達到106.5h/kg，功率密度達到1119W/kg。

（2）正極采用尖晶石錳酸鋰、鎳鈷錳三元混合材料，負極采用人造石墨材料，研發(fā)的25Ah軟包裝能量型電池，能量密度達到162Wh/kg；研發(fā)的35Ah能量功率兼顧型電池，能量密度達到135Wh/kg。

（3）正極采用鎳鈷錳三元材料，負極采用天然石墨/人造石墨/中間相碳微球等材料，開發(fā)的10、15、20、28、30、45Ah的動力鋰離子電池，能量密度達到180Wh/kg；開發(fā)的2.6Ah18650圓柱形電池，能量密度達到200Wh/kg。

在系統(tǒng)集成技術(shù)及能力方面取得較大進展和突破。采用磷酸鐵鋰材料的動力鋰離子電池系統(tǒng)的能量密度達到90Wh/kg，采用三元材料（18650圓柱形動力鋰離子電池）的動力鋰離子電池系統(tǒng)的能量密度達到110Wh/kg。

在前瞻性技術(shù)研究方面，中科院先導(dǎo)計劃支持相關(guān)研究所研制出能量密度超過300Wh/kg的鋰離子電池樣品和能量密度超過500Wh/kg的鋰硫電池樣品，但循環(huán)壽命及安全性等性能指標還需進一步提升。

目前，我國已形成了包括關(guān)鍵原材料（正極、負極、隔膜、電解液等）、動力鋰離子電池、系統(tǒng)集成、示范應(yīng)用、回收利用、生產(chǎn)裝備、基礎(chǔ)研發(fā)等在內(nèi)的完善的鋰離子動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈體系，掌握了動力鋰離子電池的配方設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝技術(shù)，生產(chǎn)線逐步從半自動中試向全自動大規(guī)模制造技術(shù)過渡。

在產(chǎn)業(yè)布局方面，我國形成了珠江三角洲、長江三角洲、中原地區(qū)和京津冀區(qū)域為主的四大動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化聚集區(qū)域。據(jù)統(tǒng)計，目前有近100家動力鋰離子電池公司開展動力鋰離子電池的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作，有近1000億元產(chǎn)業(yè)資金投入，形成近40GWh年產(chǎn)量，技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化進展顯著，有力地支撐了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

未來車用動力鋰離子電池發(fā)展趨勢

2020年，技術(shù)提升階段。新型鋰離子電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)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鋰離子電池單體比能量達到200Wh/kg。動力鋰離子電池實現(xiàn)智能化制造，產(chǎn)品性能、質(zhì)量大幅度提升，成本顯著降低，純電動汽車的經(jīng)濟性與傳統(tǒng)汽油車基本相當，插電式混合動力汽車步入普及應(yīng)用階段。

2025年，產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段。新型動力鋰離子電池技術(shù)取得顯著進展。動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)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鋰離子電池公司，國際市場占有率達到30%。固態(tài)電池、鋰硫電池、金屬空氣電池等新體系電池技術(shù)不斷取得突破，比能量達到400Wh/kg以上。

2030年，產(chǎn)業(yè)成熟階段。新體系電池實現(xiàn)實用化，電池單體比能量達到500Wh/kg以上，成本進一步下降；動力鋰離子電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于國際領(lǐng)先水平。

未來相當一段時期內(nèi)，我國節(jié)能與新能源汽車將以普及應(yīng)用插電式混合動力汽車、純電動公司等新能源汽車為重要任務(wù)，迫切期待動力鋰離子電池降低成本、提高性能。研發(fā)新型鋰離子電池和新體系電池、提升動力鋰離子電池智能制造水平、完善驗證測試方法和標準體系，既是我國節(jié)能與新能源汽車的發(fā)展需求，也是我國動力鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵任務(wù)，具有緊迫性。

結(jié)語

新能源汽車競爭的核心是技術(shù)，最迫切的是實現(xiàn)動力鋰離子電池技術(shù)的突破。從目前看，包括混合動力、燃料動力鋰電池以及純電動汽車在內(nèi)的新能源汽車，是新能源汽車比較可行的技術(shù)選擇。而在電動汽車關(guān)鍵零部件當中，動力鋰離子電池是技術(shù)門檻最高、也是利潤最集中的部分。假如不能掌握動力鋰離子電池的核心技術(shù)，我國新能源汽車注定將舉步維艱。而電池技術(shù)的突破，將成為我國進入新能源汽車領(lǐng)域，搶占未來行業(yè)制高點的最佳切入點。