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他的研究将使电池能量密度翻倍
目前,夏永高主要致力于研究新能源汽车的动力电池。“作为动力电池,首先就要解决续航里程长短的问题,其次还有安全问题、成本问题和循环寿命等都需要进行全面考虑。”他说道。
目前,国内外对于这一领域的研究情况如何?夏永高说,其实在锂离子电池方面,国内外的差距并不是非常大。现在主要是日本、韩国与中国三足鼎立。日本做锂电池起步非常早,从1991年就开始商业化,通过不断技术创新和积累,技术上已经非常先进。现在中国的企业也加入了这个行业。“如果一定要说差距,可能主要集中在电池的自动化制造方面,而电池关键材料(正极、负极、电解液等)方面已经不会有太大的差距。”
根据计划,夏永高的研究将会推进电池能量密度提升一倍左右,这样能够大大增加电池的续航里程。夏永高告诉记者,他们团队的目标是在2020年能够实现动力锂电池的能量密度翻一番,达到350Wh/kg,并实现车载示范应用。另外,他们还在布局500Wh/kg的新型电池的前瞻性研究。
在研究的过程中,仍然存在一些技术难点需要攻克。如何去进行新型电池的设计、如何去提高电池的性能,又如何去保障电池的安全性?“我们会沿着电池关键材料的设计、制备、以及‘性能优化—新型动力电池体系设计与制备—电池及材料在应用过程中的物理化学问题阐明—材料制备工程应用基础及电池应用示范’这一研究主线,把材料研制与器件研制及示范应用研究有机地贯穿在一起。在不断的尝试之下,从而攻破一个个难点问题。”夏永高说。
研制出国内最高能量密度锂电池
研究的过程是令人欣喜的,夏永高表示他们团队去年成功研制出一款能量密度高达375Wh/kg的实验电池,这是目前国内公开报道的最高能量密度的锂离子电池。当然这个电池还只是处于一个前端性的研究阶段,真正实现实际应用还尚有距离。所以,下一步他将继续优化电池的各方面性能,把这一研究成果推到产业化中去。
而产业化也存在许多需要突破的瓶颈,一方面,成果在从实验室到产业化的过程中,会出现一系列的问题,因为目前这些新产品的开发,没有成熟的技术经验可以借鉴。另一方面,技术成熟落地之后,还存在销售、管理等问题,这些可能是很多科研人员所不擅长的。最后,资金等问题也是产业化过程中需要考虑的。
“但是,一旦突破瓶颈之后,将会带来无穷的前景。”夏永高表示,动力电池将带动上游矿业(锂矿、镍矿、锰矿、钴矿等)与原材料、机械装备、电子技术、先进制造等行业的发展。总体来说,动力电池的发展将会有助于带动GDP,是新能源时代的必然趋势。
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