【产业报告】动力电池单体电芯能量密度达到300瓦时/千克,核心纳米技术助力我国长续航动力锂电池实现突破
电动汽车需要的长续航动力锂电池即将实现突破。
2018年6月13日，中国科学院战略性先导科技专项“变革性纳米产业制造技术聚焦”团队在北京宣布，经过5年协同攻关，在长续航动力锂电池、纳米绿色印刷、纳米催化、健康诊疗及饮用水等产业领域形成了一系列纳米核心技术创新，吸引和带动社会资本投入超过50亿元。
据了解，在长续航动力锂电池方面，专项开发的多款动力电池单体电芯能量密度达到300瓦时/千克以上，居世界先进水平，目前正在进行电池组集成优化，为装车演示做准备；开发的锂电池关键材料均已进入中试阶段，已供货30多家电池与电动汽车等企业并形成合作关系，初步形成了产业影响；在高能量密度锂离子电池新一代正负极材料、固态电池、锂硫电池、高水平动力电池失效分析技术方面，取得了大量原创成果，为我国下一代动力电池发展奠定了重要基础。
“变革性纳米产业制造技术聚焦” A类战略性科技先导专项于2013年4月25日审议通过并开始实施。该专项的成立，主要是针对我国在能源、先进制造、人口健康等领域迫切需要解决的关键科学技术问题，系统布局动力锂电池、绿色印刷、纳米器件、体外诊断等8个板块共17项研发任务。
在长续航动力电池研的现状来看，目前开发生产的液态电解质锂离子电池的软包电芯中,一般液体电解质重量百分比为15%—25%,负极为碳、硅等。
从长远看,未来需要发展全固态金属锂电池,负极含有金属锂,电池中不含任何液体。
虽然技术路线较为清晰,但目前面临很大的挑战。从开发混合固液电解质电池和全固态金属锂电池产业来看,需要重点开发固体电解质和金属锂材料,解决界面离子和电子传输,以及体积形变、热稳定性问题。
多数制造设备可以通过采用现有锂离子电池和一次金属锂电池产业的制造装备来实现。
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