300wh/kg以上動力電池的先進(jìn)材料技術(shù)分析

　　3月3日，2017年第五屆中國鋰電產(chǎn)業(yè)峰會在廣州舉辦。400多位行業(yè)專家、企業(yè)代表齊聚一堂，共同探討鋰電與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　在峰會上，江蘇泰興中全新能源董事長馬昕博士發(fā)表了《300wh以上動力電池的先進(jìn)材料技術(shù)分析》的主題演講。馬昕博士是從美國回來的華裔杰出科學(xué)家代表，這次演講，馬博士介紹了中全新能源的核心產(chǎn)品與技術(shù)，分析了未來幾年鋰電發(fā)展的趨勢，分享了自己對高能比電池的重要技術(shù)挑戰(zhàn)以及石墨烯等熱點話題的看法。

　　2016-2018年鋰電發(fā)展預(yù)測

　　隨著新能源汽車的飛速發(fā)展，動力電池在鋰電大市場中占比越來越大。據(jù)馬昕博士介紹，隨著新能源汽車的發(fā)展，今后動力電池和儲能電池占比會越來越高，到2020年，動力電池將占比63%左右，儲能電池也將達(dá)到17%。

　　馬昕對國內(nèi)鋰電發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)測，馬博士認(rèn)為，未來動力電池復(fù)合增長率將達(dá)到70%，新能源汽車的主要增長點將會乘用車和物流車等領(lǐng)域。同隨著三元電池的解禁，近幾個月來，三元電池的呼聲越來越高，馬昕博士認(rèn)為，預(yù)計在2018年預(yù)計三元電池將超過磷酸鐵鋰電池，同時他還表示，隨著產(chǎn)能的急速擴(kuò)張，低端電池很快面臨過剩，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)紅海。

　　負(fù)極是未來高能比電池的突破方向

　　在國家的大力扶持，近幾年我國鋰電和新能源汽車在產(chǎn)能上取得了巨大的飛躍，但是在核心技術(shù)上突破較少。在產(chǎn)能限制的高壓之下，提高能量密度是行業(yè)的必然選擇，對此，很多人將目光聚焦在三元和磷酸鐵鋰等正極材料上。馬昕認(rèn)為，做高比能電池，正負(fù)極材料、電解液、隔膜、新電池技術(shù)都非常重要，但是正極材料已經(jīng)遇到了瓶頸，很難有質(zhì)的飛躍，反而負(fù)極材料還有很多提升的空間，他判斷，10年后可能用上非鋰離子電池體系的鋰硫電池，鋰空氣電池等，但考慮到硅基負(fù)極的鋰電池屆時巨大的成本優(yōu)勢，20年內(nèi)絕大多數(shù)普及型應(yīng)用仍然用硅基負(fù)極電池。

　　硅基負(fù)極電池是近兩年行業(yè)關(guān)注的一個重點，鋰電大數(shù)據(jù)了解到，硅基負(fù)極電池一直是全世界范圍內(nèi)一個需要攻關(guān)解決的課題，特別是高容量1000mah/g量級的硅基負(fù)極，過去沒有能在工業(yè)大電流充放電循環(huán)下，穩(wěn)定循環(huán)1000次以上的，馬昕博士創(chuàng)辦的中全新能源最近取得了突破，基本解決了穩(wěn)定的高容量硅基負(fù)極的量產(chǎn)問題，是硅基負(fù)極的領(lǐng)先者，在會議上，馬昕介紹到，目前中全新能源硅負(fù)極材料年產(chǎn)3萬噸，可以做到給簽約的合作伙伴及時穩(wěn)定供貨，包退包換，提供baseline電池解決方案，包合作伙伴做出合格高比能電芯，已經(jīng)做出第三方檢測通過的300wh以上穩(wěn)定量產(chǎn)型的高比能電池，可以支持電動汽車一次充電里程從200到300公里提高到700到1000公里。

　　石墨烯等錯誤的電池概念和炒作

　　最后，馬昕針對石墨烯、烯王、鋰空氣電池等行業(yè)等熱點話題發(fā)表了看法。目前市面上熱炒石墨烯電池，有傳言，石墨烯電池3秒鐘可以充滿電，充一次電能跑1000公里，石墨烯包覆正極磷酸鐵鋰，包覆三元，提高石墨烯正極；包覆負(fù)極可以代替代替硅等馬昕認(rèn)為這些說法完全錯誤。

　　他解釋說，石墨烯并不具備鋰的嵌入和脫嵌，石墨烯包覆磷酸鐵鋰，只能微弱提高充電性能，不如碳納米管；而且石墨烯包覆三元材料正極，是錯誤的，性能下降；石墨烯包覆石墨負(fù)極，是早已成熟的，日本公司把持的MCMB已經(jīng)做得很成熟，但容量已經(jīng)達(dá)到極限。石墨負(fù)極容量極限370，和硅的4200，和我們已經(jīng)做到的2000多mah/g差得很遠(yuǎn)，而且硅基負(fù)極的成本優(yōu)勢也越來越明顯，是要用硅徹底代替石墨和石墨烯，而不是反過來。

　　對于近來火熱的鋰空氣電池馬昕博士也發(fā)表了看法，馬昕表示，在美國和中國國內(nèi)，也有了把鋰空氣電池的喧囂，說是高能量電池的方案，但這個提法是錯誤的。鋰空氣電池能源效率低，穩(wěn)定性差，IBM作為一個沒搞電池的公司主導(dǎo)提出的，離實用差得很遠(yuǎn)，它們也知道鋰空不穩(wěn)定，又提出鋰空氣電池，更不成熟，安全性很差，易爆；純鋰負(fù)極也離成熟還差很遠(yuǎn)，循環(huán)和安全性差；目前唯一成熟的是我們的硅負(fù)極及硅+下一代負(fù)極。