​中科院陈亮:2018年我国锂离子电池产业规模达1727亿元,创历史新高

  大发利市        2019-11-20 14:29:09

2019年11月18-20日,由中共宁乡市委、宁乡市人民政府主办,宁乡高新技术产业园区管理委员会、宁乡市委统战部承办,起点锂电大数据、起点电动网、SNEC新能源企业家俱乐部联合主办的第5届中国(宁乡)新能源企业家年度峰会暨固态电池技术论坛(同期第5届起点金鼎奖颁奖典礼)在长沙宁乡通程温泉大酒店隆重举行。


来自300+电池厂/主机厂500+材料设备企业领导相聚宁乡,共谋新能源产业发展。


在19日举行的开幕式论坛上,中科院宁波材料所新能源所所长陈亮先生作《新能源技术与关键材料》报告。以下为现场实录:


​中科院陈亮:2018年我国锂离子电池产业规模达1727亿元,创历史新高


图:中科院宁波材料所新能源所所长陈亮


尊敬的干勇院士、付旭明市长:


非常荣幸来到宁乡市参加本次峰会,我是受宁波材料所所长黄政仁的委派,跟大家汇报新能源技术与关键材料,这个PPT是黄政仁所长亲自做的,我讲的高度跟黄政仁所长有点距离。


向大家介绍全国能源的形势与问题分析;与能源相关的几个关键技术和关键材料。刚才干勇院士讲了很多与新能源汽车相关的材料,我稍微说一下与锂电池相关的材料的信息,做一个小广告,与大家宣传宁波材料所在新能源材料特别是电池材料当中的成果和进展,希望和在座各位同仁有实质性的合作,这也是我来参加峰会的目的之一。


一、我国能源形势与问题。


中国还是以化石能源为主,煤的消费占比是58%,这其实还是降了一两个百分点,从预测上可以看到,将来相当长一段时间,可能是二三十年煤炭仍然是主导,占到50%左右。油和气非常高,可再生能源也在飞速的发展。除了水电之外的,非可再生能源,发展速度非常快,全世界的速度也是非常快的。预计2030年非化石能源在一次能源占比中可以达到20%,比例是非常可喜的。


碳排放问题,观测到气侯的温度是增加0.8度,我国煤电能效和洁净化落后世界先进水平。但我们增长的速度是迅猛的。中国加入《巴黎协定》之后,承诺2030年碳排放达到峰值,希望比2005年下降60%到65%。碳排放主要是来自于煤,移动能源也是来自于油和车的燃烧,煤电发电效率是比较低的,只有30%。除了碳排放之外,国六之后,PM2.5的重要的成因,包括硫的排放都是非常巨大,如果找到清洁能源,除了碳之外,让污染物的排放问题有所解决。


汽车工业对能源需求增加,特别是在中国,对油的依赖度68%,主要消费是车,汽车是国家支柱产业之一,汽车需求量每年快速增长,保有量也不断增加,每天都在堵车,可以看到中国目前2018年保有量超过3.27亿辆,汽车保有量2.4亿辆,超过40个城市都是超过200万辆以上。全世界各国都有燃油车退出时间表,挪威计划在2025年全面禁止非电动汽车,德国决定到2030年禁售燃油汽车,甲烷分子是碳,比油、煤更洁净一些,从战略上,如果取代燃油车,去换相对清洁的电动汽车是中国重大的战略,也是目前制定时间的退出表格。


取代燃油车,相对可行的技术包括纯电动汽车,混合动力、燃料电池。中国的市场足够大,十几亿人的市场,中国的能源车的市场肯定大,肯定是若干个技术共同存在,面对不同的应用场景和客户需求,用不同的技术,电动汽车燃料电池汽车两种技术是未来长期并存的技术。比如说纯电动针对是乘用车,燃料电池车是大巴长途的商用车是主要的应用场景。


除了车以外,分布式供电上也有大的需求,人类对电气的需求越来越多,包括5G上来之后分布式功能也是非常大的。


传统能源特别依赖内燃机、燃气轮机,噪音大、污染严重、维护难,转换效率非常低。新能源,包括出河去把能源转换下来,要有能源来源,得通过太阳能、风能可再生能源,另外就是存储,能源来了之后,获得的电,怎么存储起来,这也是有很多技术壁垒需要克服的。新能源的发展,还设立了电池,无论是发电还是储电都是电池,所以现在还受制于储能技术的发展。


二、重点新能源技术和关键材料。


1、太阳能技术与关键材料。目前太阳能在可再生能源里面还是最靠谱的来源,已经规模产业化,晶硅太阳电池技术,薄膜太阳技术。这都是大家正在研究的技术。


对于晶体硅太阳电池,市场份额高达95%,技术非常成熟了。


世界太阳能发展前景,中国在将来太阳能地位在全世界都是领先的,太阳能总体的发电量,目前已经是最高了,未来发展的优势只会是越来越大。


太阳电池技术发展前景,因为中国市场足够大,任何一个行业都不是一个技术可以一家独大的,现在传统能源那也是油、气、煤,三架马车都是存在的,硅也好,必然都会变成共存的,只不过针对不同的应用场景不一样。


光伏技术永恒旋律、提高效率,降低成本的材料,以及生产技术,将来肯定是多种技术共存,互为补充。目前发电的成本已经降的非常低了,到2030年,已经很快要低于目前煤电的成本,届时可再生能源占比会提高非常多。


2、锂电池储能技术与关键材料。


锂离子电池是多学科的事情,今年诺贝尔奖,也是颁给了锂电池的三位先驱,等了很多年,总算是实至名归。


中国的锂电池市场非常大,这些年极其火爆。2018年我国锂离子电池产业规模达到1727亿元,创历史新高,四大主要材料产值,正极材料占的比例更高。


除了动力电池,包括手机,电脑,笔记本,都是应用领域。电池回收,储能这方面也是很大的方面。


正极材料,目前商用正极材料以三元材料、磷酸铁锂为主,部分使用高镍材料。


负极材料,目前还是天然石墨、人造石墨,占了绝对的主导,包括硅碳负极材料,代表公司有宁波杉杉、深圳贝特瑞,这绝对是将来发展的方向。


隔膜材料,主要是高分子,PP、PE基材料为主,表面进行氧化铝陶瓷。


固态锂离子电池成为国外企业和研究机构的关注的领域,在手机上、笔记本上起一次火影响不会那么大,但是动力车如果起一次火就不得了,大家意识到安全性是至关重要的。作为发展之一,固态电池是非常好的解决方案。中国乃至全世界这两年对动力电池的跟进非常迅猛,投入了非常大的科研力量做固态电池。目前商业化已经接近临门一脚,当然还稍微有些距离。材料所目前卫蓝、清陶他们的进展都非常好。


锂电池的展望,首先面对的是补贴退出之后如何健康发展,如何推动储能技术发展,肯定是要降低成本,可能的途径很多,产业链也好、新材料体系也好,都需要加大研究,加大企业的介入。除了三元、高镍已经相对比较成熟了,富锂也是重要的发展方向。


3、燃料电池技术与关键材料,介绍一下燃料电池,一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。


用于分布式发电的,种类是非常多的,应对不同的应用场景,不同的燃料电池都有用处。


比如说碳,手机也好,笔记本都可以应用。苹果推出的燃料电池的手机,续航时间一周。


具有可售商业化燃料电池产品能力的公司很多。固态电池他的应用场景虽然也在电池,但是用在大的机器上更好一些,更大的应用场景分布式发电,小区、大楼应用起来更适合,日本同样也是这个领域的先驱。美国的一家企业致力于清洁能源的公司,生产SOFC分布式电源,主要产品ES5等等。中国在这块研究了很多年,60多家高校院所和公司,1000多人SOFC相关研究人员,中国的优势太明显了,大企业、大资金进入之后,成长是迅猛的。这里面有很多关键材料,比如说电解质材料、阳极材料、阴极材料,各种各样的材料。


总结和展望,制氢、储氢、用氢,加氢站,这都是要解决的。


三、宁波材料所新能源领域布局。


主要是针对动力电池,布局了方向,高能量密度电力锂电池技术,有很强的科研团队,100多人,很大的线,磷酸锰锂线都有,富锂已经建成了年产300吨的线,固态里面目前在国内还是有一定的影响力,特别是可以看到跟丰田的对比,都还是非常不错的,目前也是得到了像江西的一家企业的支持。基于硫化物固体电解质的进展。


开发了新型的对称双阴极电池量产技术路线,目前也得到了几家上市公司的支持,也成立了合资公司,在这方面进行研究。


欢迎大家到宁波材料所来交流,共同为新能源及关键材料产业而努力。


谢谢各位。


来源:锂电大数据

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