北極星儲能網(wǎng)獲悉，近日，央視財經(jīng)《經(jīng)濟半小時》播出了“新能源跑出加速度”專題，節(jié)目報道了儲能電池、動力鋰離子電池研究最新進展，固態(tài)電池加工線曝光，鈦酸鋰離子電池、鈉離子電池哪幾種優(yōu)點？詳細圖文、視頻如下。

“十三五”期間，我國新能源汽車的產(chǎn)銷快速上升，持續(xù)五年位居全球第一，預(yù)計到今年年底新能源汽車的保有量將突破500萬輛。同時，我國在新能源電池的核心技術(shù)方面也不斷傳來好消息，80歲的我國鋰離子電池第一人陳立泉帶著他的團隊研發(fā)出了新型的電池材料。

新型納米硅鋰離子電池問世，容量是傳統(tǒng)鋰離子電池的5倍

80歲的我國工程院院士陳立泉是我國鋰電產(chǎn)業(yè)的奠基人。上世紀80年代，陳立泉和團隊在我國率先開展了固體電解質(zhì)和鋰二次電池研究。1996年，他帶領(lǐng)科研團隊在國內(nèi)率先研制出鋰離子電池，率先解決了國內(nèi)鋰離子電池規(guī)模化加工的科學技術(shù)與工程問題，實現(xiàn)了國內(nèi)鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化。

在江蘇溧陽，陳立泉院士的得意門生李泓，帶領(lǐng)團隊經(jīng)過二十多年的技術(shù)攻關(guān)，在一項鋰離子電池關(guān)鍵原材料上獲得了突破，并在2017年進行了量產(chǎn)。

納米硅負極材料是他們自主研發(fā)的新材料，用它做成的紐扣電池，其容量是傳統(tǒng)石墨鋰離子電池的5倍。

天目先導(dǎo)電池材料科技有限公司總經(jīng)理羅飛

硅在自然界中廣泛存在，儲量豐富，砂子的重要成分就是二氧化硅。但是要把金屬硅做成硅負極材料，就要進行特殊的生產(chǎn)處理。在實驗室里，完成這樣的生產(chǎn)處理并不是難事，但是要做成噸級的硅負極材料，這就要大量的技術(shù)攻關(guān)和試驗。

中科院物理所從1996年就開始研究納米硅，2012年開始做硅負極材料加工線，直到2017年才做出第一條加工線，而且不停地調(diào)整修正。經(jīng)歷過幾千次的失敗才批量加工出了硅負極材料。目前，溧陽這家廠年產(chǎn)鋰離子電池硅負極材料可以達到2000噸。

假如說硅負極材料是未來提高鋰離子電池能量密度的一個很好的選擇，那么固態(tài)電池技術(shù)則是解決目前鋰離子電池安全性、循環(huán)壽命等問題的一種公認的有效解決方法。當前很多國家都在積極布局固態(tài)電池的研制，我國在固態(tài)鋰離子電池技術(shù)方面的研發(fā)也在與國際同步。

在溧陽的這家廠里，采用了李泓教授帶領(lǐng)團隊研發(fā)的固態(tài)鋰離子電池的無人機，續(xù)航里程比同樣規(guī)格的無人機，新增了20%。

奧秘都在這個黑褐色的材料上。據(jù)田啟友解析，這就是他們正在加工的三元鋰離子電池正極材料，這些涂布在鋁箔片上的黑褐色材料，就是中科院物理研究所研制的固態(tài)化正極材料。

2018年，這里已經(jīng)完成了300Wh/kg固態(tài)動力鋰離子電池系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，在車輛上搭載后，可以使整車續(xù)航里程新增一倍。2019年，中科院在江蘇溧陽建立了固態(tài)電池中試加工線，今年五月，已經(jīng)陸續(xù)有產(chǎn)品開始在消費電子類產(chǎn)品中使用。

不過，李泓告訴記者，這還不是完全意義上的全固態(tài)電池，而是在液態(tài)鋰離子電池技術(shù)上不斷優(yōu)化的類固態(tài)電池，要想讓汽車續(xù)航里程更遠、手機待機時間更長、無人機飛得更高更遠，就要研發(fā)更安全、更大容量的全固態(tài)電池。

新型電池層出不窮“電動我國”正在建設(shè)

不僅是中科院科物理所，很多公司也都在探索新能源電池的新技術(shù)、新材料。在廣東珠海的一家新能源公司，一輛純電動公交車在公司的充電示范區(qū)進行充電。

充電三分多鐘，剩余電量就由33%上升到60%以上，僅僅8分鐘，這輛公交車的電量就充滿了，顯示為99%。

梁工告訴記者，城市公交車線路固定、一個來回的公里數(shù)不會超過100公里，利用公交司機休息的時間充電，可以充分發(fā)揮鈦酸鋰離子電池充電快的優(yōu)點，另外鈦酸鋰離子電池還有循環(huán)壽命長的優(yōu)點。

在這家公司的電池研究院，有一塊從2014年就開始進行充放電循環(huán)試驗的鈦酸鋰離子電池，如今六年時間，充放電已超過3萬次。

在另外一間實驗室，技術(shù)人員給記者演示了鈦酸鋰離子電池跌落、針刺、切割試驗，特別是鋼針刺穿進電池之后，沒有發(fā)生燃燒、冒煙等現(xiàn)象，而且電池還能正常使用，同樣鈦酸鋰離子電池具有寬域的環(huán)境溫度。

盡管鈦酸鋰離子電池有長壽命、高安全、充電快的優(yōu)點，但是鈦酸鋰離子電池的能量密度不夠高，只有鋰離子電池的一半左右。因此，他們把目標市場放在了公交車、專用車輛，以及儲能電站等對能量密度要求不高的應(yīng)用場景。

在儲能電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面，中科院物理研究所研發(fā)的鈉離子電池已經(jīng)開啟了商業(yè)化之路。相同的儲電量，鈉離子電池相比鉛酸蓄電池，不僅體積小，而且重量大大減輕，同樣體積鈉離子電池的重量不到鉛酸蓄電池的30%。在一款低速電動觀光車上，同樣的空間，儲存的電量新增了60%。

2011年，同樣師從陳立泉院士的中科院物理所研究員胡勇勝帶領(lǐng)團隊，開始致力于鈉離子電池技術(shù)的研發(fā)，經(jīng)過的10年技術(shù)攻關(guān)，開發(fā)出了鈉離子電池，在國內(nèi)以及全球鈉離子電池底層研發(fā)及產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域都處于領(lǐng)先地位。

相比鋰離子電池，鈉離子電池最大的一個優(yōu)點就是原材料分布廣泛、價格便宜。加工負極材料的原料就是經(jīng)過洗選的煤炭，每噸的價格不到一千元，遠遠低于幾萬元一噸的石墨價格。而另一種材料碳酸鈉，同樣資源量豐富，價格便宜。

鈉離子電池不易燃燒，安全性好，在零下40攝氏度都可以工作，但是能量密度不如鋰離子電池，目前只能用在低速電動汽車、儲能電站等對能量密度要求較低的領(lǐng)域。不過，鈉離子電池的目標是用做儲能設(shè)備，目前已經(jīng)開發(fā)出100千瓦時的儲能電站系統(tǒng)。

有關(guān)未來動力鋰離子電池、儲能電池發(fā)展的方向，我國工程院院士陳立泉認為，安全性和成本仍然是動力鋰離子電池、儲能電池等技術(shù)攻關(guān)的核心要求。在傳統(tǒng)能源緊缺的情況下，儲能電池能夠促進可再生能源并網(wǎng)應(yīng)用，改善峰谷用電矛盾，形成綠色、可持續(xù)的能源結(jié)構(gòu)。

【半小時觀察】攻克新能源發(fā)展的“痛點”

中央有關(guān)“十四五”規(guī)劃的建議中，將新能源、新能源汽車同新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、高端裝備、特種航天、海洋裝備等列為要加快發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。同時指出，要構(gòu)建戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)上升引擎，培育新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式。

在節(jié)目中我們看到，科研機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)化公司，正在通過不同的技術(shù)路線，攻克新能源發(fā)展的“痛點”。目前，我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖然取得了一定的先發(fā)優(yōu)點，但仍面對發(fā)展短板的問題，核心技術(shù)也有待突破，這些都等待著勇敢者們用智慧去攀登，用堅持來跨越。

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