从技术路线图看未来15年:2030年BEV电池系统成本低至800元/kWh
2016-11-09 10:07:45 零排放汽车网-专注新能源汽车,混合动力汽车,电动汽车,节能汽车等新闻资讯 网友评论 0 条
【文|】10月26日,在2016中国汽车工程学会年会上,国家强国战略咨询委员会、清华大学教授欧阳明高作为代表发布了备受关注的《节能与新能源汽车技术路线图》。动力电池作为电动汽车的“心脏”,其未来15年技术发展路径备受关注。以下根据报告梳理动力电池技术路线图主要内容,试图从总体思路、发展目标、技术路径、发展重点、纯电动汽车动力电池技术发展路线、插电式混合动力汽车动力电池技术发展路线、技术创新需求等多个角度,看清未来15年动力电池技术发展之路。
一、动力电池技术总体思路
1.近中期在优化现有体系锂离子动力电池技术满足新能源汽车规模化发展需求的同时,以开发新型锂离子动力电池为重点,提升其安全性、一致性和寿命等关键技术,同步开展新体系动力电池的前瞻性研发。
2.中远期在持续优化提升新型锂离子动力电池的同时,重点研发新体系动力电池,显著提升能量密度,大幅降低成本,实现新体系动力电池实用化和规模化应用。
二、动力电池技术发展目标
为了支撑新能源汽车的发展,需要持续提升电池单体能量密度和降低单体成本。其中,电池单体能量密度方面,纯电动汽车动力电池单体能量密度2030年目标为500Wh/kg,插电式混合动力汽车动力电池单体能量密度2030年目标为300Wh/kg;电池系统成本方面,纯电动汽车动力电池系统成本2030年目标为0.8元/Wh,插电式混合动力汽车动力电池系统成本2030年目标为1.1元/Wh。各年份单体能量密度发展目标值和电池系统成本发展目标值情况详见下表:
单体能量密度发展目标(Wh/kg) | |||
时间 | 2020年 | 2025年 | 2030年 |
BEV | 350 | 400 | 500 |
PHEV | 200 | 250 | 300 |
电池系统成本发展目标(元/Wh) | |||
时间 | 2020年 | 2025年 | 2030年 |
BEV | 1 | 0.9 | 0.8 |
PHEV | 1.5 | 1.3 | 1.1 |
三、动力电池技术路径
1.加大新体系电池的研发;
2.提升关键材料及关键装备水平;
3.提高电池的安全性,寿命和一致性;
4.加速动力电池标准体系建设和电池回收再利用技术研究。
四、动力电池技术发展重点
1.动力电池新材料新体系;
2.动力电池安全性及长寿命技术;
3.动力电池设计及仿真技术;
4.动力电池及其关键材料产业化技术;
5.动力电池系统及控制技术;
6.动力电池测试分析技术及标准体系;
7.动力电池梯级利用及资源回收技术。
五、纯电动汽车电池技术发展路线
时间 | 至2020年 | 至2025年 | 至2030年 |
目标 | 满足300km以上BEV应用需求 | 满足400km以上BEV应用需求 | 满足500km以上BEV应用需求 |
比能量 | 单体350Wh/kg,系统250Wh/kg | 单体400Wh/kg,系统280Wh/kg | 单体500Wh/kg,系统350Wh/kg |
能量密度 | 单体650Wh/L,系统320Wh/L | 单体800Wh/L,系统500Wh/L | 单体1000Wh/L,系统700Wh/L |
比功率 | 单体1000W/kg,系统700W/kg | 单体1000W/kg,系统700W/kg | 单体1000W/kg,系统700W/kg |
寿命 | 单体4000次/10年,系统3000次/10年 | 单体4500次/12年,系统3500次/12年 | 单体5000次/15年,系统4000次/15年 |
成本 | 单体0.6元/Wh,系统1.0元/Wh | 单体0.5元/Wh,系统0.9元/Wh | 单体0.4元/Wh,系统0.8元/Wh |
比能量的提升 | 基于现有高容量材料体系、优化电极结构、提高活性物质负载量 | 应用新型材料体系、提高电池工作电压 | 优化新型材料体系、使用新型电池结构 |
寿命的提升 | 开发长寿命正、负极材料、提升电解液纯度;开发添加剂、优化电极设计、优化生产工艺与环境控制 | 采用电极界面沉积、开发新体系锂盐、优化生产工艺与环境控制 | 引入固态电解质、优化固液界面 |
安全性的提升 | 新型隔膜、新型电解液、电极安全涂层、优化电池设计 | 新型隔膜、新型电解液、电极安全涂层、优化电池设计 | 固、液电解质结合技术、新型材料体系 |
成本的控制 | 优化设计、提升制造水平 | 新材料应用、新制造工艺和装备 | 新型材料体系、新型制造工艺路线 |
六、插电式混合动力汽车动力电池技术路线
时间 | 至2020年 | 至2025年 | 至2030年 |
比能量 | 单体200Wh/kg,系统120Wh/kg | 单体250Wh/kg,系统150Wh/kg | 单体300Wh/kg,系统180Wh/kg |
能量密度 | 单体400Wh/L,系统240Wh/L | 单体500Wh/L,系统300Wh/L | 单体600Wh/L,系统350Wh/L |
充电比功率 | 单体1500W/kg,系统900W/kg | 单体1500W/kg,系统1000W/kg | 单体1500W/kg,系统1000W/kg |
全生命周期寿命 | 系统3000次/10年 | 系统4000次/12年 | 系统5000次/15年 |
成本 | 单体1.0元/Wh,系统1.5元/Wh | 单体0.9元/Wh,系统1.3元/Wh | 单体0.8元/Wh,系统1.1元/Wh |
比能量和比功率的提升 | 基于现有高容量材料体系提升材料的功率性能、优化电极设计 | 优化新型材料体系、使用新型电池结构 | |
寿命的提升 | 开发长寿命正、负极材料,提升电解液纯度并开发添加剂、优化电极设计、优化生产工艺与环境控制 | 引入固态电解质、优化固液界面 | |
安全性的提升 | 新型隔膜、新型电解液、电极安全涂层、优化电池设计 | 固、液电解质结合技术、新型材料体系 | |
成本的控制 | 优化设计、提升制造水平 | 新型材料体系、新型制造工艺路线 |
七、动力电池技术创新需求
动力电池技术创新需求分为:基础前瞻、应用技术、示范与产业化、共性平台等项目。
1.基础前瞻
①面向>500Wh/kg动力电池的新型储能材料技术研究;
②能量密度>500Wh/kg的动力电池技术研究;
③新型动力电池及关键材料仿真技术研究;
④新型动力电池的管理技术研究。
2.应用技术
①能量密度>400Wh/kg的高比能动力电池安全性技术研究;
②能量密度>400Wh/kg的高比能动力电池长寿命技术研究;
③动力电池梯级利用及资源回收技术研究。
3.示范与产业化
①动力电池关键原材料产业化技术研究;
②动力电池产业化技术研究。
4.共性平台
①储能材料及动力电池测试评价技术平台;
②动力电池标准化技术研究平台;
③动力电池数字化工厂技术研究。
5.优先行动项
①储能材料及动力电池测试评价技术平台;
②动力电池产业化技术研究;
③能量密度>400Wh/kg的高比能动力电池安全性技术研究;
④动力电池梯级利用及资源回收技术研究;
⑤动力电池数字化工厂技术研究。
(来源:)
相关阅读:从技术路线图看未来15年:2030年新能源车保有量超8000万辆
相关文章
[错误报告][推荐][收藏] [打印] [关闭] [返回顶部]