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中國工程院院士吳鋒:讓電池和新能源汽車適應市場的發展
發布時間:2018-04-16 12:17:00
關鍵詞:吳鋒 動力電池

中國工程院院士吳鋒:讓電池和新能源汽車適應市場的發展

  吳鋒是北京理工大學能源與環境材料學科的首席教授。他平日里很忙,同時身兼中國電池工業協會副理事長、中國化學與物理電源行業協會副理事長、國家973高性能二次電池項目首席科學家、國家工信部新能源汽車準入專家委員會委員等職……

  

  曾擔任國家“863”計劃新材料領域專家委員會常委、功能材料專家組副組長、國家科技部鎳氫電池專家組組長、國家“863”計劃電動汽車重大專項總體專家組成員、動力電池責任專家等的他,作為第一完成人,獲得過一項國家技術發明二等獎和一項國家科技進步二等獎,還獲得了“何梁何利科學與技術進步獎”和“國際電池材料學會(IBA)科研成就獎”等四項國際獎。

  

  2017年11月27日,中國工程院公布2017年新當選的67位院士名單,吳鋒赫然在列。

  

  中國工程院院士、在電池領域建樹頗深的楊裕生是這么評價吳鋒的,“吳鋒教授關注新型電池領域,在提高電池的比能量及其他性能方面都做出了很系統的工作,電池產品不單單應用在電動汽車上,也用在其它產品中,所以他的工作同樣具備特色。”

  

  近日,吳鋒在一個電池行業峰會上發表演講并接受采訪。對于鋰電池和新能源汽車的發展,他甚是關切,“2020年補貼就取消了,當務之急是想辦法讓電池和新能源汽車更好地適應市場的發展和需求,這是最核心的問題。”

  

  需求牽動動力電池技術發展

  

  隨著新能源汽車產業的不斷發展,隨著市場的日益擴大,國家的要求也變得越來越嚴格。

  

  2018年2月13日,財政部、工信部、科技部、發展改革委聯合發布《關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,純電動乘用車的補貼普遍減少,并進一步提高了對新能源汽車電池能量密度的要求。

  

  在吳鋒看來,國家此舉意是在鼓勵高能量密度電池的發展,以實現新能源汽車更長的續航里程,滿足市場的進一步需求。

  

  吳鋒強調,動力電池和新能源汽車的發展必須要力爭滿足市場的發展需求。

  

  在電池方面,近幾年關鍵材料和技術的進步顯著,但吳鋒認為仍有提升的空間。“這里指的是綜合性能的提升空間,包括電池的安全性、能量密度、功率密度、壽命、成本等。只有電池綜合性能提升了,才能更好地滿足新能源汽車市場的發展。”

  

  今年4月1日,國內將正式實施《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》(即“雙積分政策”)。“對于新能源汽車來說,雙積分政策是繼退坡政策后的又一個鼓勵措施。”吳鋒表示,“新能源汽車自身的性能提升,再加上不限購、不限行、免購置稅等優惠政策,使消費者覺得購買和使用新能源汽車更方便,只有建立在用戶體驗之上,市場才會逐漸擴大。”

  

  而對于大部分消費者而言,對新能源汽車的第一要求是安全性。如何保證電池的安全可靠性,至關重要。

  

  提高電池安全性 降低使用成本

  

  “從某種意義上說,不能保障安全性,我們所做的就不是動力電池,而是汽車炸彈。”---吳鋒詼諧的說。他進一步指出:解決動力電池安全性問題要從多角度出發,從全系統入手,還要引入一些新的概念。

  

  他解釋道,“決定電池安全性并非單一因素。我們應該在深入全面認識應用環境、電池反應機制及其伴生副反應的基礎上,多角度、系統地去提高鋰離子電池的安全可靠性。從各種材料、電池的設計、電池系統安全性技術等方面來綜合解決問題。”

  

  具體而言,不少鋰離子電池事故與電解液有關。吳鋒表示,他的團隊已研制出寬電化學窗口/高熱穩定性和高室溫離子電導率的固態化電解質,還研制出可以匹配安全和長壽命固態電池體系的納米復合固態電解質,以及基于納米TiO2與離子液體的高安全性凝膠電解質。

  

  電解質從液態到固態的發展,無疑會使得未來高比能電池的安全性得到更好的保證。

  

  而談及備受關注的電池使用成本問題,吳鋒表示,“實現低成本的途徑在于提高電池比能量和循環穩定性,采用低成本材料,更新電池材料體系,變革制備工藝,實現廢舊電池的有效回收與再生、打造產業鏈,強強聯合、資源共享。”

  

  據中國汽車技術研究中心預測,到2020年,我國電動汽車動力電池累計報廢量將達到12萬噸至17萬噸的規模。“在發展廢舊鋰電池回收技術上,我們應該集合全產業發力,重點環節逐個突破。”

  

  吳鋒帶領的團隊正在研究天然有機酸用于電池正極材料的回收技術。

  

  電動汽車的智能化舉世矚目

  

  回到市場層面,對于新能源汽車,消費者還有兩個關注的焦點:續航里程和充電時間。

  

  “作為一個普通消費者,我希望電動汽車續航里程達到300km以上,這在北京也基本夠用了。汽油車加一次油一般也不是一次就用完了,當然,每個人的駕駛需求和習慣也不一樣,有些人只是上下班用,那300公里應該是夠用的。”吳鋒笑道。

  

  這顯然是一個很接地氣的“目標”,市場上續航超過300km的新能源汽車正在不斷涌現。

  

  當被問及充電時間多久可以接受時?吳鋒雖然沒有給出具體答案,但表達了對相關技術的看法。“目前電動汽車的充電速度還不盡如人意,這與電池的種類和性能有關,關鍵在提高電池的功率密度,另外在一些場合,也可以采用快速換電技術,這對于用電的削峰填谷很有意義,各方面的技術都在根據市場需求不斷發展中。”

  

  據悉,蔚來的電動SUV ES8上就采用換電方案。蔚來汽車CEO李斌還表示,“在中國,燃油車能去的地方,ES8必須到達。”

  

  而關于真正的未來,從全球的新能源汽車發展趨勢來講,除了動力技術以外,車輛智能化技術也在變革中。“這是一個發展趨勢,汽車的智能化實際上也隱含著汽車電動化的必然。以后,電動汽車除了是交通工具,還要具備進行能源轉換的能力。目前汽車的智能化發展已經引起了各界的關注。”

  

  以電動汽車為儲能終端的能源互聯網、汽車互聯網、信息互聯網進行相互的融合,可能將成為未來的一個發展趨勢。吳鋒看好這一點。

  

  尾記

  

  在大會報告的結束語中,吳鋒引用了他很欣賞的網上的一段話,在此與行業諸君共享:

  

  “這是一個無邊界的時代,每一個行業都在整合,都在交叉,都在相互滲透,如果原來你一直獲利的產品或產業,在另外一個人手里突然變成一種免費的增值服務,你又如何競爭?如何生存?如果你有很多經驗和積累,請先率掉它,因為它成為一種累贅和負擔,如果你初出江湖一無所有,請不要膽怯,因為這嶄新的世界就是為你而準備,永遠不要沾沾自喜,因為你的對手是誰都不知道。”


稿件來源: 新材料在線
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