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)提出了切實可行的建議。
中國工程院 院士陳立泉
當前鋰電池市場需求正快速擴張，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正極材料與新型負極，如硅碳負極材料組合，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。
事實上，國內(nèi)在高容量正極材料、硅碳負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)大量引進國外電池生產(chǎn)線。用不了太長時間，引進的生產(chǎn)線就落后了，不得不再引進新的，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，要加強對國內(nèi)設(shè)備制造公司的支持力度，引進、消化吸收、再創(chuàng)新或者組織工程技術(shù)人員進行技術(shù)和工程創(chuàng)新，盡快用先進國產(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。
從長遠來看，中國鋰電池產(chǎn)業(yè)的進步依靠“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。”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。
