深度解讀七大技術路線圖：動力電池篇

　　 10月26日，中國汽車工程學會在其年會上發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》，包括節(jié)能汽車、純電動和插電式混合動力汽車、燃料電池汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、汽車制造技術、汽車輕量化技術及動力電池技術等七大領域未來15年的發(fā)展路線制定。工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司副司長瞿國春強調(diào)，路線圖為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了發(fā)展方向，明晰了重點和路徑，希望成為行業(yè)一致的行動指南。

　　為了詳細解讀這份關乎中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的七大路線圖，我們將結合《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》完整版，分七篇逐一介紹七大技術路線圖的制定背景以及詳細的發(fā)展規(guī)劃。此文為第二篇：動力電池技術路線圖，第一篇為：《深度解讀七大技術路線圖：純電與插混篇》。

　　動力電池作為能量儲存裝置，是電動汽車的核心部件。其性能的優(yōu)劣直接影響電動汽車的市場應用和普通消費者的接受度，如安全性、能量密度、功率密度、壽命以及成本等。目前世界范圍內(nèi)動力電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化主要集中在三個區(qū)域，分別位于德國、美國，及中日韓所在的東亞地區(qū)，鋰離子動力電池的生產(chǎn)目前也主要集中在中日韓三個國家。

　　從技術及產(chǎn)業(yè)的角度綜合來看，日本在技術方面依舊領先，韓國在市場份額上超越日本占據(jù)第一位，中國的電池企業(yè)數(shù)量最多，產(chǎn)能最大。我國動力電池產(chǎn)業(yè)化聚集區(qū)域主要有四個：珠江三角洲、長江三角洲、中原地區(qū)和京津冀區(qū)域。超過100家動力電池企業(yè)開展動力電池及電池系統(tǒng)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作，超過了1000億產(chǎn)業(yè)資金投入，形成了超過400億瓦時的年生產(chǎn)能力，技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進展顯著。

　　在技術方面，動力電池單體和模塊通過了GB/T31485安全性的要求，但電池系統(tǒng)的安全性有待進一步驗證和提升。關鍵材料基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，單體技術水平與國外基本處于同一水平。已形成了較為完善的鋰離子動力電池產(chǎn)業(yè)鏈體系，掌握了動力電池的配方設計、結構設計和制造工藝技術，生產(chǎn)線逐漸從半自動中試向全自動大規(guī)模制造過度。產(chǎn)品均勻一致性、系統(tǒng)集成技術、生產(chǎn)自動化程度，需加緊追趕。

　　動力電池的發(fā)展與需求

　　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用插電式混合動力汽車、純電動企業(yè)等新能源汽車為主要任務，迫切期待動力電池降低成本、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，也是我國動力電池發(fā)簪的關鍵任務，具有緊迫性。

　　在此背景下，將我國動力電池發(fā)展分為三個階段：2020年，技術提升階段。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電池單體比能量達到200Wh/kg。動力電池實現(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用階段。

　　2025年，產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段。新型動力電池技術取得顯著進展。動力電池產(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；動力電池技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于國際領先水平。

　　技術路線圖——EV電池

　　技術路線圖——EV之新體系電池

　　固態(tài)電池：2020年，逐步實現(xiàn)固態(tài)電解質(zhì)、高比能正極材料合成及三維骨架結構鋰合金構建技術，實現(xiàn)300Wh/kg小容量單體電池樣本制造。2025年，固態(tài)電池界面調(diào)控技術，實現(xiàn)400Wh/kg大容量單體電池樣品及成組技術。2030年，固態(tài)電池推廣應用。

　　鋰硫電池：2020年，實現(xiàn)鋰電池粉化抑制技術，碳硫電極微觀結構調(diào)控，單體電池制備技術。2025年，大容量動力電池示范應用。2030年，鋰硫電池推廣應用。

　　金屬空氣電池：2020年-2030年，廉價氧催化材料技術開發(fā)；水系金屬空氣電池技術開發(fā)。在氧環(huán)境下研究有機鋰電池空氣電池，明確反應機理；鋰電極界面保護技術開發(fā)。2020年，廉價氧催化材料技術和水系金屬空氣電池技術實現(xiàn)實用化；同時，空氣環(huán)境研究鋰空氣電池、選擇性防水隔膜技術開發(fā)、大容量單體電池制備工藝研究取得進展。