动力电池发展的若干矛盾问题

1、动力电池发展中的若干矛盾问题动力电池发展中的若干矛盾问题杨裕生杨裕生2009(2009(第四届第四届) )动力锂离子电池技术动力锂离子电池技术及产业发展国际论坛及产业发展国际论坛 动力电池发展的若干矛盾问题动力电池发展的若干矛盾问题引言引言一、锂离子电池与铅酸电池一、锂离子电池与铅酸电池二、比功率与比能量二、比功率与比能量三、成本与质量三、成本与质量四、售价与寿命四、售价与寿命五、电池充电与电池使用五、电池充电与电池使用六、补贴电池与补贴电动车六、补贴电池与补贴电动车七、国外大手笔与我国处境七、国外大手笔与我国处境八、当前产业化与长期发展八、当前产业化与长期发展结束语结束语一、锂离子电池与铅酸

2、电池一、锂离子电池与铅酸电池LiMn2O4 LiFePO4镍氢电池用于混合动力车镍氢电池用于混合动力车, ,优势式微优势式微铅酸电池铅酸电池“回马回马”竞争，市场当竞争，市场当“裁判裁判”燃料电池燃料电池170岁！岁！1839年英国格罗夫年英国格罗夫863计划却不嫌其老，大力支持了！计划却不嫌其老，大力支持了！1859年法国普兰特年法国普兰特 发明铅酸电池发明铅酸电池 150岁岁（日）（日）Shin-Kobe Technical Report No.15 (2005-3)技术进步，没有过时技术进步，没有过时： 全密封全密封 管式管式 水平式水平式 卷绕式卷绕式 新组份铅合金电极新组份铅合金电极

3、循环寿命达循环寿命达45004500次，次， 70%DOD70%DOD* * 超级电池（超级电池（Ultrabattery）铅炭电池铅炭电池 继续提高：比能量、比功率、循环寿命继续提高：比能量、比功率、循环寿命发扬优点，发展新技术发扬优点，发展新技术铅酸电池铅酸电池混合电容器混合电容器超级电池超级电池日本日本FURUKAWA公司公司铅酸电池铅酸电池混合电容器混合电容器advanced lead-acid batteries, using lead-carbon electrodes铅炭电池铅炭电池美国美国 AxionAxion 动力国际公司动力国际公司ApplicantDOEAward($mi

4、l.) Loca-tionsTechnologyExide Techno-logies with Axion Power International$34.3Bristo,TNColumbus, GAProduction of advanced lead-acid batteries, using lead-carbon electrodes for micro and mild hybrid applications.East Penn Manufacturing Co.$32.5Lyon Station, PAProduction of the UltraBattery (lead-aci

5、d battery with a carbon supercapacitor combination) for micro and mild hybrid applications.EnerG2, Inc.$21Albany, ORProduction of high energy density nano-carbon for ultracapacitors.奥巴马新一代电池中的铅酸电池及材料奥巴马新一代电池中的铅酸电池及材料铅酸电池厂铅酸电池厂二、比功率与比能量二、比功率与比能量兼有高比功率和高比能量兼有高比功率和高比能量有难度有难度选择依据：选择依据： 总比功率与总比能量总比功率与总比能

6、量使用性能使用性能 总价格总价格 寿命寿命 其它其它可靠性、能量效率可靠性、能量效率动力动力电源电源功率型电池功率型电池价格、寿命、安全性价格、寿命、安全性 能量型电池与超级电容器能量型电池与超级电容器大力发展电化学电容器大力发展电化学电容器低价、高比能量的无机体系电容器低价、高比能量的无机体系电容器 NiO-C； 复旦的复旦的Li+-C 厦大的薄液层氧化还原偶电容器（全厦大的薄液层氧化还原偶电容器（全V等）等）重视研制陶瓷电容器重视研制陶瓷电容器高电压，无串联高电压，无串联高比功率与高比能量的统一高比功率与高比能量的统一高安全性；环境友好高安全性；环境友好降低有机体系的电容器的价格降低有机体

7、系的电容器的价格炭材料与低内阻电容器工艺并重炭材料与低内阻电容器工艺并重三、成本与质量三、成本与质量成本降低，应以保证质量为前提成本降低，应以保证质量为前提 安全第一；全面达标；安全第一；全面达标；成本降低，应以技术进步为后盾成本降低，应以技术进步为后盾 隔膜、电解质国产化；生产设备国产化隔膜、电解质国产化；生产设备国产化 提高产品的合格率；提高产品的合格率；成本降低，应以规模生产为基础成本降低，应以规模生产为基础 生产规模扩大有过程生产规模扩大有过程- -未来降成本有潜力未来降成本有潜力四、售价与寿命四、售价与寿命长寿命是最大的降价长寿命是最大的降价长寿命是最大的节能长寿命是最大的节能电池厂

8、要对保质期内的电池负责保换电池厂要对保质期内的电池负责保换电池要以寿命论价电池要以寿命论价五、电池充电与电池使用五、电池充电与电池使用充电方便，是追求的目标之一充电方便，是追求的目标之一但要以电池充电的规范化与使用的规但要以电池充电的规范化与使用的规范化为保障范化为保障过快的充电不可取过快的充电不可取对电网、电池对电网、电池六、补贴电池与补贴电动车六、补贴电池与补贴电动车动力电池是发展中的新产品动力电池是发展中的新产品 对优质动力电池应减免税对优质动力电池应减免税汽车生产厂利润高，何需补贴！汽车生产厂利润高，何需补贴！补贴买车的有钱人，不公平！补贴买车的有钱人，不公平！动力电池用户为节油减排作

9、贡献动力电池用户为节油减排作贡献 补贴电池价差给用户，合理补贴电池价差给用户，合理1 1、规模宏大、规模宏大能源部资助能源部资助2424亿美元，要求企亿美元，要求企业按业按1:11:1的比例配套的比例配套2424亿美元，共约合人民币亿美元，共约合人民币330330亿元亿元2 2、重点突出、重点突出纯电动车和混合动力车，没有纯电动车和混合动力车，没有燃料电池电动车；燃料电池电动车；3 3、配套整齐、配套整齐，发展，发展9 9类、类、4848个科研生产项目个科研生产项目4 4、直接支持最强的企业、直接支持最强的企业例：奥巴马的例：奥巴马的“下一代下一代”电池和电动车计电池和电动车计划划 七、国外大

10、手笔与我国处境七、国外大手笔与我国处境1515亿美元亿美元资助美国的电池及其配件制造者资助美国的电池及其配件制造者 以提高电池的循环容量以提高电池的循环容量5 5亿美元亿美元资助电动力系统的制造者资助电动力系统的制造者 包括电动机、电路系统及其它动力系统器件包括电动机、电路系统及其它动力系统器件4 4亿美元亿美元购买数千辆购买数千辆“插入式插入式”和全电动车和全电动车 在多个地点做演示验证，建立充电系统，教在多个地点做演示验证，建立充电系统，教育、培训先进电动车领域的专业人才。育、培训先进电动车领域的专业人才。能源部资助能源部资助2424亿美元亿美元, ,三个领域三个领域“下一代电池下一代电池

11、”的特点的特点1 1、锂离子电池为主、锂离子电池为主2 2、电池正极用镍、电池正极用镍- -钴钴- -金属、纳米磷酸亚铁金属、纳米磷酸亚铁锂、氧化锰锂、氧化锰3 3、锂离子电池中包括聚合物锂离子电池、锂离子电池中包括聚合物锂离子电池、尖晶石锰酸锂作正极、钛酸锂作负极的尖晶石锰酸锂作正极、钛酸锂作负极的高功率锂电池高功率锂电池4 4、支持铅炭电池与超级电池各、支持铅炭电池与超级电池各1 1家家5 5、没有氢、没有氢- -镍电池和燃料电池镍电池和燃料电池1 1、纯电动车最多、纯电动车最多55005500辆辆 续航里程为续航里程为100100英里的尼桑电动车，英里的尼桑电动车，50005000辆辆

12、续航里程为续航里程为100100英里的先进电池电动卡车，英里的先进电池电动卡车，400400辆辆 100100辆电动中型卡车辆电动中型卡车. .2 2、“插入式插入式”混合动力车混合动力车17371737辆辆 220220辆先进的乘用车和小货车辆先进的乘用车和小货车 由由378378辆卡车和穿梭巴士组成的车队辆卡车和穿梭巴士组成的车队 150150辆辆“插入式插入式”混合动力车，混合动力车，厢式货车厢式货车 125125辆辆Volt Volt “插入式插入式”混合动力车提供给电子器件公司，混合动力车提供给电子器件公司，500500辆辆“插入式插入式” VoltVolt混合动力车提供给消费者混合

13、动力车提供给消费者3 3、增程式电动车、增程式电动车(EREVs(EREVs)数百辆雪弗兰数百辆雪弗兰Volt Volt 4 4、没有燃料电池动力车、没有燃料电池动力车该计划给人们的启示：该计划给人们的启示：1 1、美国政府下定了发展电动车的决心；、美国政府下定了发展电动车的决心；2 2、该计划的目的明确、该计划的目的明确抢占全世界电抢占全世界电池和电动车发展的领先地位，拟认真解池和电动车发展的领先地位，拟认真解决节油、减排；决节油、减排； 3 3、铅炭电池、超级电池、电容炭受重视、铅炭电池、超级电池、电容炭受重视4 4、我国政府和企业家应有因应措施。、我国政府和企业家应有因应措施。八、当前产业化与长期发展八、当前产业化与长期发展当前动力电池全力产业化当前动力电池全力产业化 磷酸铁锂电池呼声最高磷酸铁锂电池呼声最高 锰酸锂电池锰酸锂电池“PK”PK”磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池 两者均有许多提高水平的工作要做两者均有许多提高水平的工作要做长期发展，要早作安排长期发展，要早作安排 日本有计划，并已组织实施日本有计划，并已组织实施 我们要有自主知识产权，应投入我们要有自主知识产权，应投入 新体系、新材料研究难度大、很重要新体系、新材料研究难度大、很重要1 1、介绍一种可缓解矛盾的电动车、介绍一种可缓解矛盾的电动车 “增程式增程式”电动车电动车 或或 “ “双