优美科刘先龙:高压中镍材料是经济型电动车发展最优路径

来源:高工锂电网   发布时间:2016-08-22 16:10      设置字体:
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摘要:“高镍材料在高电压下固有的表面不稳定性;结构转变成无定型岩盐材料;镍含量越高,结构转变的电压越低。” 优美科应用技术总监刘先龙表示,上述都是高镍材料发展面临的问题。
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续航能力的提升和成本的把控始终是车企在布局新能源汽车时聚焦的两大核心要素。

  目前,国内外主要整车厂主要精力放在25-40kWh/150-200公里电动车的开发。同时,也在积极筹备以可承受的成本获得更高续航里程(>300公里)的电动车开发。

  在续航能力的提升上,材料领域的方向主要有三种主要战略,一是采用各种类型的三元材料;二是提升充电截止电压,三是提升负极材料容量。

  尽管采用高镍三元材料能最为直接的方式,但是,从现有的技术和成本来考量,这种方式依然还面临一些不确定的因素。

  “高镍材料在高电压下固有的表面不稳定性;结构转变成无定型岩盐材料;镍含量越高,结构转变的电压越低。” 优美科应用技术总监刘先龙表示,上述都是高镍材料发展面临的问题。

  更为关键的是,高性能的获得是需要成本的,高镍材料还要面临成本的不确定性因素,镍含 80%以上意味着高镍材料成本会完全受镍价波动的影响。

  高镍材料是最终答案吗?刘先龙认为,目前高镍材料在70kWh+电池包上的循环性能“可以接受”,但这样的循环性能对下一代纯电动车来说是否足够? 循环性能能不能进一步提升? 高镍材料可以应用于小圆柱体系,能不能推广到大方型或软包上? 能不能以合适的成本制备电池包来管理电芯的高活性?这些依然有待回答。

  822日,以“‘后整顿’时代,怎样才能活得更好? ”为主题的第九届高工锂电产业高峰论坛暨2016高工电动车(客车、乘用车)全国巡回启动仪式在上海浦东嘉里大酒店举办。

第九届高工锂电产业高峰论坛现场

  来自锂电产业链各个细分领域的超200家领军企业将齐聚一堂,就当前中国锂电产业所面临的机会和挑战展开深度交流与探讨。

  此次论坛上,优美科应用技术总监刘先龙做了题为“扩展经济适用性电动汽车续航里程的途径”的演讲。

优美科应用技术总监刘先龙

  为了获得整车高能密度的需求,电动车OEM对材料性能提出的要求显示材料层面的操作空间比预想的要宽,那么是否存在替代高镍材料的解决方案呢?

  “高镍材料不一定是电动车领域所寻求的唯一选择。”刘先龙的结论是,经过优化的中镍材料有可能是一种替代性的选择。

  据悉,优化后的中镍材料在高充电截止电压下(>4.2V)的性能已经得到实验证实,再加上与电解液的协同配合会让这个选择更具竞争优势。

  刘先龙介绍,优化后的高电压中镍材料可以应用于大型软包电池,而再结合所有的技术手段甚至可以实现在硬壳方型电池上突破25owh/kg的能量密度。

  基于技术上的可行性、成本的优势以及规模生产的可能性,刘先龙的判断是,中镍材料是实现济适用型“50kWh / >300公里”电动汽车的最好路径。

  以合适的成本提供足够的续航里程来满足客户期望的同时,可以加速电动车在城市近郊等区域的推广。对于未来材料的选择路径上,刘先龙认为,具有长续航里程的高端电动车领域,高镍材料毫无疑问仍是最具有吸引力的选择;中镍材料(例如532622)可以从系统层面改善总体成本,进而可以满足批济适用型电动车的需求。


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