眾所周知，提升產(chǎn)品能量密度是動力鋰離子電池公司贏得新能源汽車市場的一把“利劍”。為此，當(dāng)前全球知名動力鋰離子電池公司都在大力投入研發(fā)，通過改進(jìn)正負(fù)極材料、隔膜、電解液等原材料體系及優(yōu)化PACK結(jié)構(gòu)等，希望盡可能快地提升電芯及電池系統(tǒng)能量密度。

事實(shí)上，憑借深厚的技術(shù)沉淀及強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力，一些全球知名動力鋰離子電池公司在提升能量密度方面已取得了不錯成績，代表著動力鋰離子電池技術(shù)發(fā)展的最高水平，同時(shí)推動著整個(gè)行業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步。

2017年以來，媒體陸續(xù)公布了特斯拉、LG化學(xué)、三星SDI、寧德時(shí)代、國軒高科、天津力神、桑頓新能源等國內(nèi)外知名動力鋰離子電池公司在高能量密度電池技術(shù)方面的新進(jìn)展、新成果、相關(guān)研究項(xiàng)目及未來規(guī)劃。這讓一場不見硝煙的動力鋰離子電池能量密度“競技賽”愈演愈烈。

特斯拉/LG化學(xué)/三星SDI

近日特斯拉獲得了金屬空氣電池充電技術(shù)的新專利。據(jù)了解，特斯拉首次于2010年申請金屬空氣電池方面的專利;在2013年，當(dāng)特斯拉開始獲得該技術(shù)的部分專利時(shí)，特斯拉進(jìn)行了充電技術(shù)的部分修正;在兩周前，特斯拉最終獲得了金屬空氣電池充電技術(shù)的專利。

與鋰離子電池相同，金屬空氣電池使用了金屬材料作為正極，但使用環(huán)境中吸取的氧氣作為負(fù)極。這樣的話，電池的重量更輕，使得電池能夠獲得更大的能量密度。而放到電動汽車上，這意味著更遠(yuǎn)的續(xù)航里程。

值得注意的是，雖然特斯拉獲得了金屬空氣電池的新專利，但這不意味著特斯拉可以馬上將該技術(shù)應(yīng)用于批量生產(chǎn)的車型之中。在金屬空氣電池真正應(yīng)用于電動汽車之前，這種電池技術(shù)還急需解決幾個(gè)問題，尤其是生命周期以及成本方面的問題。

不過，有關(guān)金屬空氣電池技術(shù)的未來，外界還沒有達(dá)成一致?？赡茉摷夹g(shù)會獲得突破性進(jìn)展，而專利將會發(fā)揮巨大裨益;但也有可能鋰離子電池的能量密度也將大幅新增，進(jìn)而淘汰金屬空氣電池。

一月底，三星SDI宣布開發(fā)的“下一代”電池產(chǎn)品，能夠?yàn)殡妱悠嚬?yīng)600公里的續(xù)航里程，而且新電池?fù)碛械摹翱焖俪潆姟蹦芰Γ潆?0分鐘便可充滿80%的電量。

除了宣布上述電池產(chǎn)品外，三星SDI公司還在北美地區(qū)2017國際汽車展(NAIAS)上確認(rèn)，已經(jīng)成功開發(fā)出改進(jìn)后的21700圓柱形電池。這種外形像子彈殼的電池及其電池模塊，在能量密度、功率輸出和性能表現(xiàn)方面取得了很大進(jìn)步?！斑@種電池將會在2021年時(shí)進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)階段。”三星承諾道。

相比較而言，特斯拉公司的2170系列電池已經(jīng)進(jìn)入規(guī)模化生產(chǎn)階段，預(yù)期能夠讓電動汽車?yán)m(xù)航里程和充電時(shí)間達(dá)到類似的參數(shù)，而三星似乎依然處于追趕階段中。

LG化學(xué)的軟包電芯應(yīng)用于2016年上市的ChevroletBoltEV，成為通用在電氣化時(shí)代具有決定性意義的產(chǎn)品。其承載60度電可達(dá)238英里的電池包技術(shù)令人贊嘆。

Bolt電池包的額定電壓350V，總電量為60kwh，總重量為435kg，285L，比能為138wh/kg;電池包的最大輸出功率為150kw。Bolt的電池包總共有288個(gè)電芯組成，成組方式3P96S。電池包的質(zhì)保為8年/10萬公里，電池的衰減官方給出的范圍為10~40%(8年)。不過，40%一般極少發(fā)生，GM的熱管理做得很好。

寧德時(shí)代/國軒高科/天津力神/桑頓新能源

寧德時(shí)代：一月消息，寧德時(shí)代“新一代鋰離子動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)”項(xiàng)目在寧德啟動。該項(xiàng)目由省科技廳重點(diǎn)推動，寧德時(shí)代與中科院物理研究所等單位聯(lián)合申報(bào)，研發(fā)以高鎳三元材料為正極、硅碳復(fù)合物為負(fù)極的鋰離子動力鋰離子電池，可將鋰離子動力鋰離子電池的比能量從目前的150-180Wh/kg大幅提高至300Wh/kg以上，成本也將顯著降低。

高工鋰電網(wǎng)了解到，該項(xiàng)目將在2020年產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，屆時(shí)開發(fā)的高比能動力鋰離子電池，將把電動汽車?yán)m(xù)航里程提升一倍，達(dá)到450-500公里。該項(xiàng)目的執(zhí)行將有效提升動力蓄電池產(chǎn)業(yè)國際競爭力，對我國在新能源汽車純電驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車，大力提升電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平具有顯著推動用途。

國軒高科：一月，在接受特定對象調(diào)研后，國軒高科透露，公司正加快產(chǎn)品技術(shù)升級，磷酸鐵鋰單體電芯電池能量密度將能達(dá)到150-160wh/kg，滿足成組后電池系統(tǒng)大于115wh/kg的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);公司新一代三元正極材料產(chǎn)線已開工建設(shè)，預(yù)計(jì)2017年度投產(chǎn)，屆時(shí)公司將完成高比能量三元正極材料的自給。公司三元電池能量密度將進(jìn)一步提升10%達(dá)到195-200wh/kg。

國軒高科還表示，根據(jù)公司入圍科技部2016年第一批國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，公司將緊抓新能源汽車新一輪技術(shù)變革機(jī)遇，超前部署研發(fā)下一代技術(shù)。到2020年，實(shí)現(xiàn)下一代高比能動力鋰離子電池量產(chǎn)，單體電芯能量密度大于300Wh/kg，循環(huán)壽命超過1500次，并在快充、倍率性、一致性等多項(xiàng)性能指標(biāo)上實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。

天津力神：一月初，天津力神在接受高工鋰電網(wǎng)專訪時(shí)表示，公司始終堅(jiān)持“生產(chǎn)一代，研發(fā)一代，儲備一代”的產(chǎn)品戰(zhàn)略，充分洞察市場變化和政策導(dǎo)向，打造拳頭產(chǎn)品，形成系列化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)先市場布局。

2016年以來，為滿足歐美高端整車技術(shù)要求以及國內(nèi)整車量產(chǎn)配套需求，公司通過對新的材料新工藝的研究，不斷優(yōu)化電池尺寸設(shè)計(jì)和配方設(shè)計(jì)，引入石墨烯等新型導(dǎo)電劑，將電池容量提升了20%。

在快充電池技術(shù)方面，相繼完成系列滿足3C、5C、10C持續(xù)充電的快充、高容量動力鋰離子電池產(chǎn)品。目前，公司磷酸鐵鋰離子電池能量密度達(dá)到150Wh/kg，三元體系電池達(dá)到180wh/kg,為公司2017年全面高質(zhì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量提升打下了扎實(shí)基礎(chǔ)。

天津力神還表示，在“十三五”期間，公司面向國內(nèi)外重點(diǎn)大客戶，通過對正極材料、負(fù)極材料的創(chuàng)新應(yīng)用持續(xù)提升電池容量、能量密度。2017年將開發(fā)出符合VDA標(biāo)準(zhǔn)、比能量200Wh/kg以上產(chǎn)品，到2018年進(jìn)一步將動力鋰離子電池能量密度提升到300Wh/kg，2020年開發(fā)出350Wh/kg動力鋰離子電池產(chǎn)品，技術(shù)水平處于國際一流水平。

桑頓新能源：高工鋰電網(wǎng)了解到，今年桑頓達(dá)到230wh/kg的三元電池、達(dá)到160wh/kg的磷酸鐵鋰離子電池均可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，同時(shí)在PACK輕量化方面取得了不錯成果，可以遠(yuǎn)高于國家補(bǔ)貼新政中“高位線”指標(biāo)要求，因此獲得很多車企對產(chǎn)品的認(rèn)同。

胸有成竹的桑頓董事長文一波充滿自信地向高工鋰電網(wǎng)表示，桑頓不僅可以提前完成國家規(guī)定的到2020年實(shí)現(xiàn)動力鋰離子電池能量密度350wh/kg的目標(biāo)，還將超過該目標(biāo)達(dá)到400wh/kg，并爭取實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前公司除致力于提升三元電池、磷酸鐵鋰離子電池能量密度外，同時(shí)也在儲備固態(tài)電池、鋰硫電池等下一代動力鋰離子電池技術(shù)。