近日,以“绿色新动力,世界新动能”为主题的2023世界动力电池大会在四川省宜宾市开幕。本次大会邀请了多位知名院士及专家出席,汇聚了300余位来自行业领军企业及跨国企业的重要嘉宾,聚焦下一代动力电池、全固态电池等行业热点话题,深度剖析动力电池行业势态与发展前景。
中国科学技术协会主席万钢在开幕式致辞中指出,要加大下一代动力电池技术研发的力度,科学判断下一代动力电池技术路线,重视新材料和以全固态电池为代表的新体系电池的基础研究、技术研发,系统解决新体系电池关键材料、系统集成等方面的技术难题,推进产业化应用与示范运行,同时开展市场和技术评估,为下一代动力电池规模化、产业化发展提供先行经验。
那么,什么是下一代动力电池?又为何要推动下一代动力电池研发呢?
动力电池能量密度已接近“天花板”
电池材料直接决定了动力电池的能量密度、安全性和成本,而其中能量密度又是动力电池的关键指标。目前,我国已形成以三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池为主的动力电池发展路线,国内三元锂离子电池能量密度可超过300瓦时/千克,磷酸铁锂离子电池能量密度可超过200瓦时/千克,均达到世界先进水平。
动力电池具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点,现已广泛应用于小型电器中。当前,动力电池已在移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等产品中部分代替了传统电池。大容量锂离子电池也已在电动汽车中试用,成为当前电动汽车的主要动力电源之一,并将在航空航天、储能等领域得到应用。
然而,随着动力电池技术的不断革新,传统材料很难满足电池降本增效、提高能量密度等需求,例如目前的磷酸铁锂离子电池,能量密度已接近“天花板”,且其比能量仍然相对偏低,低温性能也有待提高。同时,动力电池市场细分化趋势愈发明显,电池产品的差异化水平进一步提高,动力电池技术路线创新也能更好地满足多元化的场景应用需求。因此,下一代动力电池应运而生。
“与锂离子电池相比,下一代动力电池可以降低30%—40%的材料成本。”LG新能源副总裁、下一代电池研究院院长孙权男说,LG新能源正持续投入研发基于液态电解质的锂硫电池和锂金属电池,以攻克当前锂离子电池的能量密度限制。
全固态电池是距离我们最近的下一代动力电池
相关专家表示,过去10年,液态锂离子电池的能量密度已经提升了2—3倍,目前已经接近理论上限。而全固态电池使用固体电解质替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜,更安全、能量密度更高、循环性能更强,已成为业内公认的下一代动力电池的主要研发方向。