高能电池关键材料现状与展望
来源:政策处 时间:2018-01-11 17:14

   为进一步探讨高能电池材料研究发展趋势,深入分析高能电池材料研究存在的问题,并结合福建实际,为我省发展高能电池材料产业提供科学决策建议,推动福建新能源电池及其相关产业的发展,2017年11月11日,由福建省科技厅、三明市人民政府主办,三明市科学技术局、福建省新型电池产业技术创新战略联盟、福建省电池技术协会承办,三明经济开发区管委会、三明市新能源材料工程技术研究院(筹)协办的以“高能电池关键材料的现状与展望”为主题的第二十三次鼓岭科学会议在三明召开,来自国内外电池材料领域的知名院士、专家、教授,相关知名企业华为、多氟多、新宙邦、宁德时代新能源、飞毛腿、南孚、三圈等企业代表,福建省科技厅林岿然副厅长、三明市政府程鹏鹰副市长等主要领导出席了会议并致辞。会议正式代表近50人,列席代表近150人。会议由获得国际电池材料学会技术成就奖的厦门大学杨勇教授等主持。 

  加拿大两院院士、上海大学张久俊教授,韩国工程院院士、汉阳大学Yang-Kook Sun教授,台湾大学终身特聘教授吴乃立,深圳华为储能领域首席科学家李阳兴研究员,宁德时代新能源(CATL)研发总监梁成都教授,中南大学胡国荣教授应邀作了大会主题演讲报告,台湾成功大学教授方冠荣教授、厦门大学彭栋梁教授、福州大学魏明灯教授、广东工业大学施志聪教授、中科院青海盐湖所周园研究员、多氟多总工程师薛旭金研究员、新宙邦技术总监石桥高级工程师、飞毛腿副总裁冯明竹研究员、深圳市比克电池有限公司技术总监林建博士等十多位专家作了学术报告。 

  与会专家对当前高能电池正极、负极、电解液、高能电池装置等重大科学问题进行了积极探讨,对如何加强产业发展等方面纷纷发表了意见和建议,经过讨论形成以下共识: 

  一、未来高能电池产业发展研判 

  (一)发展高能量密度的电池材料是高能电池发展的必由之路。21世纪以来,全球环境和气候变化已经越来越成为全世界关注的焦点,各国政府都承担了加快减排温室气体CO2的历史责任,由此制定了加速能源结构的优化,特别是加快了新能源汽车的发展,从而推动了新能源汽车的产业化与市场化进程。风/光电等新能源倍受关注,目前中国是全球最大的光伏应用市场和风力发电的市场,储能有望会成为新能源汽车之后另外一个重要领域。电动汽车是新能源汽车的主要组成部分,动力电池则是新能源电动汽车的关键部件;利用电池储能是目前公认最为有效的途径之一。但是,现有的电池能量密度还达到人们希望的要求。电池的能量密度主要由电池的材料决定,因此发展高能量密度的电池材料是高能电池发展的必由之路。 

(二)能量密度提升已成为扩大电池应用市场的制约因素。电池比能量的提高,应该以保证其综合性能(如安全性、循环性能等)为前提。2020年企业可以实现300Wh/kg的电池能量密度目标,但综合性能还需要提高,相应的材料供应体系也还不完善。福建省内乃至全国在电池关键材料,如富镍正极材料(如NMC811、NCA等)、高容量Si/C复合材料,功能型电解液(包括新型锂盐和添加剂等)等的发展偏弱,这些材料的基础研究和综合性能还需要进一步提升。因此,电池的能量密度提升已成为扩大电池应用市场的重要制约因素, 而电池材料在电池的高能量化上无疑扮演重要角色。 

  二、推进福建高能电池产业健康发展的建议 

  (一)应完善及加强福建省内锂离子电池全产业链的发展。产业链对于电池行业的发展中是非常重要的,福建省在锂离子电池产业链上,尤其是材料产业配套上相对较弱,应尽快予以加强与发展。相关产业链包括供应链、物流、材料回收,检测机构等,应集中建立产业园。 

  (二)强化校(院)企联合攻关是科学把握新型电池技术的关键举措。高校及其科研院所的优势在于基础与应用基础研究,企业注重应用型研究成果的转化。建议高校和企业的专家共同探讨与评估各类新型电池技术,排序发展。目前钠离子电池、Li-S电池及其液流电池等的发展颇受人们关注。各类新型电池都有不完善的地方,在把握新型电池技术的发展方向上,应注重点和面的协调,注意有的放矢。新型电池的发展与技术的不同阶段有关,需要把握重点,但新生的电池技术方向也不能完全放弃。因此,加强校企联合攻关十分必要。然而开展校企及其科研院所联合要保证持续性和连续性,切忌半途而废。 

  (三)构建和完善一批面向电池产业的科技创新服务平台。应充分发挥福建省新型电池产业技术创新战略联盟的作用。(1)在完善产业链方面,发挥“联盟”的平台作用,做一些交流和对接需求方面的桥梁作用,增强供求双方的信息沟通,使上游产品满足下游客户的需求,实现共同发展。(2)在人才培养方面,也可以通过“联盟”等平台,协助政府判断发展方向和支持力度。包括高等教育专业方向上,如三明学院、龙岩学院等这样级别的高校,不求培养尖端人才,但可以培养企业需要的应用型人才。在专业规划上,放手建立应用型专业,理顺供求关系,毕业生可直接满足企业的需求。可在原有的基础上在进行加强建设,培养出企业急需的专业人才,可取得事半功倍的效果。(3)在科技资金的使用方面,可以利用“联盟”等平台的专家资源,建议与指导科技资金的使用。同时,要结合福建省的企业特点,依托高校或科研机构建立一批面向电池产业的省级材料/电池测试评估中心及产业服务中心。要大力发展先进的电池测试与评价技术,建立从材料到电池直至系统的完善评价体系,要注重评价方法的实时性、高效性以及可靠性。 

  (四)强化地方政府在电池及其相关产业发展中的引导作用。(1)在产业链的配套与引导方面,政府要更多地服务于协调产业的发展。从长远发展着手,鼓励上下游企业的发展,不要让地域成为发展的瓶颈。(2)在新能源汽车的推广方面,在相关层面加强在电动汽车推广与应用试点的指导与布局,从而带动电池行业的健康发展。(3)政府应重视鼓励校企联合研发的作用,发挥各自的优势。(4)在对待各类新型电池的选择与支持力度、科研项目扶持方向、产业链布局、行业发展规划等方面,要充分听取多方专家的意见。不仅要听来自高校、科研院所等研究机构专家的意见,同时也要听取来自企业等多方专家的意见,才能保证专家建议的公平公正性,兼具前瞻性与实用性。三明在新能源电池正极、负极、电池解及添加剂等材料方面具有较好的基础,建议各级政府加大支持,促进其成为我省电池材料的研发、生产基地。 

    

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