隨著新能源汽車的快速發(fā)展，動(dòng)力電池的需求也開始呈井噴之勢。2015年我國新能源汽車產(chǎn)量達(dá)到37.9萬輛，動(dòng)力電池整體出貨量達(dá)到15.7GWH，同比上年增長3倍之多。動(dòng)力電池的爆發(fā)式增長已經(jīng)延伸至正極、負(fù)極和隔膜、電解液等相關(guān)材料產(chǎn)業(yè)，以及上游鋰礦資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國已經(jīng)成為世界上最大的鋰資源消費(fèi)國。

　　日前，在青海召開的“鋰產(chǎn)業(yè)-新生態(tài)”國際高峰論壇上，與會(huì)嘉賓就電池技術(shù)與鋰資源回收利用展開探討。

　　動(dòng)力電池衡量指標(biāo)遠(yuǎn)不止能量密度

　　中科院物理研究所研究員黃學(xué)杰指出，目前，國內(nèi)非常關(guān)注動(dòng)力電池能量密度，但其實(shí)有八個(gè)以上的指標(biāo)需要得到關(guān)注和提高。“300瓦時(shí)/公斤應(yīng)該成為電池企業(yè)的奮斗目標(biāo)，但是不要成為新能源汽車的參考目標(biāo)。”

　　據(jù)北京理工大學(xué)能源與環(huán)境材料學(xué)科首席教授吳鋒介紹，2015年我國新能源汽車產(chǎn)量達(dá)到37.9萬輛，動(dòng)力電池整體出貨量達(dá)到15.7GWH，同比上年增長3倍之多。他指出，在工信部提高準(zhǔn)入門檻后，我國動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)將面臨新一輪的洗牌。能量密度、安全性、壽命、成本仍然是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要制約因素，有待材料、電池、工藝系統(tǒng)的創(chuàng)新。

　　中國電子科技集團(tuán)第18研究所電池檢測中心主任肖成偉表示，能量密度、功率密度、安全性、循環(huán)壽命、自放電、擱置壽命、快速充電、溫度范圍、環(huán)境友好等都是對(duì)車用動(dòng)力電池的要求內(nèi)容，有些方面是優(yōu)勢，有些方面是劣勢，要針對(duì)不同的需求做產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)。

　　在國家新能源汽車重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)中，動(dòng)力電池作為一個(gè)方向，大約占到25%，在六個(gè)方面對(duì)動(dòng)力電池研發(fā)進(jìn)行支持。第一，新材料新體系；第二，高比能鋰電池；第三，高功率長壽命電池；第四，動(dòng)力電池系統(tǒng)；第五，高比能二次電池；第六，測試評(píng)估。在中國制造2025里面，動(dòng)力電池的能量密度目標(biāo)是350瓦時(shí)/公斤，對(duì)應(yīng)配套的新能源汽車的數(shù)量到2020年時(shí)預(yù)計(jì)要100萬輛，到2025年時(shí)預(yù)計(jì)300萬輛。

　　完善的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈已形成

　　像鋰空氣電池、鋰硫電池、全固態(tài)電池等動(dòng)力電池能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用，取決于技術(shù)的發(fā)展，肖成偉在演講中指出，“從動(dòng)力電池發(fā)展趨勢來看，正極材料有層狀結(jié)構(gòu)、尖晶石結(jié)構(gòu)和橄欖石型結(jié)構(gòu)，其中高密度的三元材料現(xiàn)在是研發(fā)產(chǎn)業(yè)化的熱點(diǎn)。而負(fù)極材料方面有碳材料、金屬氧化物材料、合金材料，其中在合金類的材料里面的硅碳負(fù)極材料是研發(fā)的熱點(diǎn)。”

　　全球角度來看，動(dòng)力電池的投資力度還是處于增強(qiáng)的階段，整個(gè)產(chǎn)業(yè)投資的平均強(qiáng)度可以跟著投資規(guī)模的提升呈現(xiàn)快速下降的趨勢。從國內(nèi)市場來看，目前動(dòng)力電池集中于四大區(qū)域，珠三角、長三角、京津冀和中原。據(jù)了解，目前動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)資金投入超過了1000億，2015年的產(chǎn)能超過400億瓦時(shí)，2015年配套電池的瓦時(shí)數(shù)超過了160億瓦時(shí)，產(chǎn)值超過了400億人民幣。

　　在肖成偉看來，我國現(xiàn)在形成了一個(gè)較為完善的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈，包括正極、負(fù)極、隔膜、電解液、生產(chǎn)裝備和梯次利用以及資源回收。

　　鋰動(dòng)力電池梯次利用

　　從全球資源來看，鋰資源分布較為均衡，鋰資源最豐富的是南美，中國在鋰資源的開發(fā)和儲(chǔ)能方面也名列前茅，開采儲(chǔ)量目前在全球排名第二位。青海省鋰產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長段東平介紹，我國總的鋰資源儲(chǔ)量是525萬噸，其中鹽湖鋰資源儲(chǔ)量在373萬噸，礦石儲(chǔ)量在152萬噸左右。

　　到2015年，全國的鋰資源用量已經(jīng)達(dá)到了20萬噸，到2017年會(huì)更多，鋰資源用量的增速也將逐年提高，段東平稱，碳酸鋰的總需求2020年會(huì)達(dá)到46萬噸左右，而產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這一數(shù)字，鋰資源的供需不均衡將導(dǎo)致鋰產(chǎn)品價(jià)格大幅度上漲。

　　有預(yù)測表示，到2020年全球廢舊鋰電池的數(shù)量約為250億只，動(dòng)力鋰電池的回收利用就顯得尤為重要。事實(shí)上，國家非常重視動(dòng)力電池回收利用，國務(wù)院在《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確規(guī)定：“加強(qiáng)動(dòng)力電池梯級(jí)利用和回收管理。制定動(dòng)力電池回收利用管理辦法，建立動(dòng)力電池梯級(jí)利用和回收管理體系，明確各相關(guān)方的責(zé)任、權(quán)利和義務(wù)。引導(dǎo)動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)廢舊電池的回收利用，鼓勵(lì)發(fā)展專業(yè)化的電池回收利用企業(yè)。嚴(yán)格設(shè)定動(dòng)力電池回收利用企業(yè)的準(zhǔn)入條件，明確動(dòng)力電池收集、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、處理、再生利用及最終處置等各環(huán)節(jié)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理要求。加強(qiáng)監(jiān)管，督促相關(guān)企業(yè)提高技術(shù)水平，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)環(huán)保規(guī)定，嚴(yán)防重金屬污染。”

　　中國電科院儲(chǔ)能與電工新技術(shù)研究所高級(jí)工程師劉道坦指出，動(dòng)力電池的梯次利用要考慮到電動(dòng)汽車的復(fù)雜性。首先，設(shè)計(jì)與制造工藝多樣，高效率電池高能量密度電池成組形式多樣，應(yīng)用車型使用工況多樣，生產(chǎn)日期服役時(shí)間多樣。退役汽車電池系統(tǒng)組件綜合梯次利用，包括電池、電子器件、結(jié)構(gòu)件；多結(jié)構(gòu)層次梯次利用包括電池系統(tǒng)、電池組、電池模塊、電池單體。技術(shù)路線方面，退役動(dòng)力電池的檢測、重組、集成應(yīng)用。梯次利用應(yīng)用包括移動(dòng)應(yīng)用、并網(wǎng)應(yīng)用和離網(wǎng)應(yīng)用等。檢測流程方面，有預(yù)處理、基本性狀全檢、關(guān)鍵性能全檢、分組抽檢等。

　　他表示，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池梯次利用技術(shù)上總體可行，動(dòng)力電池梯次利用的經(jīng)濟(jì)性隨著儲(chǔ)能市場的發(fā)展及電池梯次利用規(guī)模化的應(yīng)用，將逐漸顯現(xiàn)。動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步、性能的提高利于電池梯次利用。電動(dòng)汽車電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化有助于其梯次利用。