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日本举国死磕固态电池 大众借力AI研发新电池

来 源:中华水网摘自网络   发布时间:2018-07-12 移动版

  动力电池市场之争归根结底是技术之争。

  日前,中国汽车动力电池产业创新联盟动力电池分会(以下简称“动力电池分会”)在北京正式成立,该分会由独角兽宁德时代(300750)领衔,为突破下一代动力电池性能、成本、寿命和耐久性、安全性和可靠性,加速实现中国动力(600482)电池产业创新,形成国际竞争力而攻关。

  据了解,在创新联盟的领导下,动力电池分会将组织会员单位,针对汽车动力电池设计、工艺、制造技术、智能制造技术等行业共性问题,确定重点攻关方向和题目,对重点项目协同攻关,实现科技资源共享、协同创新、责任分担、利益共享。

  事实上,尽管当前中国动力电池企业已经在国内国际市场份额上占据了重要席位,但是在动力电池核心技术储备以及专利申请、基础材料研究和高端材料产业化等方面,还与日韩企业存在较大差距。

  例如,当前中国电池企业量产的磷酸铁锂电池和三元电池的材料原始专利都掌握在外企手中,在国内大规模量产应用问题不大,但一旦进军国际市场就有可能遭遇外企在专利上发难,这对中国电池企业而言是个极大威胁。

  与此同时,尽管中国当前已经实现了包括正极、负极、隔膜和电解液等锂电池原材料的国产化,国产化率达到95%以上,从而形成了比较完善的动力电池产业链。但需要注意的是,中国锂电池原材料的产能绝大部分都集中在中低端领域,高端原材料依然需要从日韩进口,受制于人,对中国动力电池技术提升和降成本产生极大阻碍。

  在能量密度方面,受补贴政策调整影响,当前中国动力电池企业都在通过改进材料体系和轻量化处理等方式提升电池能量密度。

  从近期工信部发布的新能源汽车推荐目录来看,已有数十家电池企业配套的磷酸铁锂电池系统能量达到140wh/kg以上,三元电池系统能量密度最高能够达到160wh/kg以上,较去年出现大幅提升。然而与三星SDI、LG化学和松下等日韩电池企业的电池相比,国产动力电池的能量密度依然偏低。

  可以预见,一旦补贴完全退坡,日韩电池企业将凭借其在产品质量、能量密度、成本以及安全性等优势卷土重来,行业洗牌加剧,届时有多少本土动力电池企业能够与之抗衡?

  下面就来看本周锂电行业都有哪些新技术和大事件吧。

  1、日本要举国之力研发固态电池

  《日本经济新闻》报道称,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)6月15日宣布,将与丰田汽车和松下等企业启动新一代高效电池“全固体电池”核心技术的开发,力争2022年度之前确立技术。在纯电动汽车(EV)使用的锂电池领域,日本企业被中国企业赶超。将举全日本之力推进研发,力争实现电池产业的复权。

  报道还称,该项目力争在2022年度之前确立全固体电池的核心技术。到2030年前后将每千瓦时电池组的成本降至锂电池的三分之一左右,将快速充电时间也缩短至三分之一(10分钟)。

  日本新能源产业技术综合开发机构的项目经理细川敬也表示“全固体电池的专利有一半来自日本”。因此,计划借助丰田等大型车企的加入实现反攻。松下的资源与能源研究所所长藤井映志强调“作为电池厂商在全固体电池领域绝对不能输给海外企业”。

  点评:

  为了保持在车用动力电池领域的竞争优势,日本政府联合一批在汽车、电池、材料和设备等领域最先进的企业共同研发固态电池,这种精神和战略眼光确实值得中国学习。可以很明显的看出,中国在推动新能源汽车产业发展方面是用巨额补贴直接助推电动汽车产销增长,但在材料、设备和电池技术等方面的支持却几乎没有,而日本则是将有限的资源集中在技术研发方面,政府牵头和出资,整合最丰富的资源攻克技术难关。长此以往下去,中国在新型电池领域的研发和产业化或许也将落后于日本,这值得中国政府和所有锂电企业思考。

  2、大众利用超级计算机研发新型动力电池

  外媒报道,大众汽车正在使用一台量子计算机来研制一种新的高性能动力电池。大众将量子超级计算机来模拟锂氢和碳链等新化学结构的探索,从中发现效率更强的锂离子传导率。

  据了解,大众汽车最终的目标是通过量子力学计算技术来进行定制化的电池产品开发,技术方向将会不断减轻电池重量、提高功率密度以及打造更好的电池组装方案。

  大众汽车相关技术负责人表示,“我们正在努力探寻量子计算机的潜力,其中电化学材料模拟将会是未来重要的技术项目之一,它将带来巨大的商业化潜力。”

  而在量子力学技术提供方面,大众汽车正与谷歌展开合作,为大众汽车提供在计算系统方面的研发。而大众汽车在德国慕尼黑以及美国旧金山的研发团体也刚刚开始该领域的研发,短期内有关这项技术的研发结果并不会在新能源车型上进行应用。

  点评:

  为了提升企业在新能源汽车领域的竞争力,越来越多的主机厂开始自主研发动力电池,意图将最先进的动力电池核心技术掌握在企业手中。与电池企业不同,车企在研发新型动力电池方面更愿意尝试新的方法,这样体现出车企与电池企业在电池技术理解方面的区别。尽管大众表示该技术的研发结果短期内不会应用在电动汽车上,但这种探索新型电池研发路径的思维值得电池厂学习。

  3、中科院正在研发单次续航500公里的锂电池

  日前,中国科学院召开新闻发布会,发布中科院“变革性纳米产业制造技术聚焦”战略性先导科技专项(以下简称“纳米先导专项”)取得的重大成果。

  2013年7月,中科院启动“纳米先导专项”,针对在新能源动力汽车、绿色印刷、能源、健康等领域的国家重大需求和行业迫切需要解决的关键技术问题,经过5年协同努力攻关,中国科学院最终实现规模化生产和产业应用,在动力锂电池、绿色印刷、纳米催化、健康诊疗及饮用水处理等产业领域形成了一系列纳米核心技术创新。

  先导专项开发的多款动力电池单体电芯能量密度达到300Wh/kg以上,意味着单次充电续航里程可达近500公里(测算方法参考北汽EV200车型)。先导项目开发的锂电池关键材料均已进入中试阶段,已供货三十多家电池与电动汽车等企业并形成合作关系。

  点评:

  单体比能量达300wh/kg以上,确实已经达到了当前中国电池企业的最高水平,正极材料的最关键的部分,同时也要和新型负极材料和电解液匹配。近年来,各种新型材料,新型电池的消息层出不穷,从充电单次续航500公里甚至到1000公里都不在话下。但实际上这些所谓的新材料,新技术都处于实验室研发阶段,与真正产业化还相距甚远,甚至只是个概念。中国动力电池企业需要与日韩企业竞争,就必须脚踏实地,在基础材料研发方面取得突破,而不是通过炒概念来给企业贴金,否则必然会被市场淘汰。

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