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动力电池要求 300Wh/kg目标如何实现

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时间：2018-09-04 21:29:02

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动力电池要求 300Wh/kg目标如何实现3月1日，四部委印发了《促进汽车动力电池产业发展行动方案》通知，明确指出了当前动力电池存在的不足和今后的发展方向。通知中将提高电池比能量作

3月1日，四部委印发了《促进汽车动力电池产业发展行动方案》通知，明确指出了当前动力电池存在的不足和今后的发展方向。通知中将提高电池比能量作为今后的重点发展目标之一，关键指标和时间节点如下

1. 到2020年，锂离子动力电池单体比能量〉300Wh/kg；系统比能量争取达到260Wh/kg；成本<1元/瓦时；使用环境达-30℃到55℃；具备3C充电能力

2. 到2025年，单体比能量达500Wh/kg

3. 力争实现单体电池350Wh/kg、系统260Wh/kg的锂离子电池产品产业化和整车应用

4. 新型动力电池方面，积极推进锂硫电池、金属空气电池、固态电池的研究和工程化开发，2020年单体比能量>400Wh/kg、2025年达到500Wh/k

从指标的文字描述中可以看到第1项指标是要求在锂离子电池体系下实现的，第3项指标应该是在锂离子电池体系下再往前冲一冲，所以提出了“力争实现”。至于第2、4项指标，锂离子电池体系估计无能为力了，必须要开发新的电池体系。

尽管锂硫电池、金属空气电池、固态电池的研究历史已经很长，但是其技术进步还是比较缓慢。如今各种交叉学科发展已经有了较大进步，这将有助于继续开发这些电池体系，期待能有突破。

经常看到很多媒体报道把“比能量”和“能量密度”混淆了。通常，使用“比能量”来描述单位质量的能量水平(Wh/kg)，用“能量密度”来描述单位体积的能量水平(Wh/L)。

这里我们来主要看一下在锂离子电池体系下的比能量发展途径。

· 锂离子电池单体比能量

2016年发布的《节能与新能源汽车技术路线图》提到了纯电动汽车动力电池的比能量目标是2020年350Wh/kg， 2025年是400Wh/kg， 2030年是500Wh/kg。该目标与四部委提出的指标很接近，也在业内引发了热议。我们梳理一下2016年媒体报道的各大电池企业的比能量目标和实现路径

· 比亚迪三元电池希望在2018年做到240Wh/kg，2020年大概做到300Wh/kg。正极采用高镍三元材料，负极采用氧化亚硅或纳米硅，

· 宁德时代2016年可以做到200-250Wh/kg，“十三五”期间希望实现350Wh/kg目标，材料体系为高镍三元/硅碳材料

· 国轩高科2020年目标是300-350Wh/kg，采用高镍三元正极材料，硅基负极材料，5V高电压电解液

· 比克18650圆柱第四代产品(3.0Ah)普遍可以达到220-230Wh/kg，2017年第五代产品(3.6Ah)的比能量预计可以达到250Wh/kg。比克是较早锁定三元材料路线的企业。