美国“加快普及电动汽车”计划及其启示(2)
2.“加快普及电动汽车”计划所带来的影响及技术发展的预测 美国“加快普及电动汽车”计划将对整个新能源电动汽车产业带来重要影响。从“加快普及电动汽车”计划可以看出美国政府重视发展三类技术方向:高能量密度(≥500 Wh/kg)锂电池技术;电动汽车快速充电技术(350 kW、10分钟);电池领域的新型原创技术(小型“种子”研发项目)。 高能量密度的要求将首先带动高能量密度电极材料体系和电池优化设计的研究,如将基于“试错法”的材料筛选模式过渡到基于材料基础物性参数的理性设计阶段,将材料本体性能提升过渡到3D结构设计、多维复合等多元研发阶段,将电池反应器独立设计过渡到基于电池电化学反应建模的理性开发阶段等等,通过高能量密度电池材料的开发、电池组装方式的优化、电池模块的高功率设计等获得电池综合性能的突破。而从技术层面分析,“加快普及电动汽车”计划中350 kW、10分钟的直流快充电池技术意味着充电系统能在10分钟内为汽车充满续航200英里的电量,这将对很多应用领域产生革命性影响,特别是针对大倍率充电相关的关键技术瓶颈研发(50 kW以上),这将大大提高电动汽车在世界范围内的使用。此外,该计划对小型“种子”电池研发项目的大力支持,有助于激发研究人员对新型原创电池技术的开发和电池新理论的探索,推动储能技术的原始创新研究。 未来在大规模推广电动汽车的同时,将会加大对锂资源开采和提纯技术的需求,同时也有可能带来锂资源紧缺的情况,势必对各国锂资源的战略储备策略产生影响。目前来看,锂矿资源的全球储量丰富,超过60%的锂矿资源尚未得到勘探开发,潜在资源量巨大,分布也高度集中。就资源量而言,全球59%的资源量集中在“锂三角”国家,即智利、玻利维亚和阿根廷三国,中国和美国的锂资源量分别占世界总量的13.3%和13.5%。SQM、Chemetall、FMC和Talison是国际上开采锂矿的四大巨头公司,垄断了全球最优质的锂矿资源。我国锂矿资源虽储量丰富,但高品位锂矿少、低品位矿多。从全球格局看,我国锂矿企业无国际定价权,处于下游有压价风险、上游受巨头压制的产业链弱势环节,锂矿资源的储备和开采提纯技术需要得到重视。 此外,为了避免电池材料对环境的污染以及降低电池的全产业链生产成本,动力锂电池的回收再利用必将成为业界的关注重点。根据欧盟第2006/66/EC号电池指令,要求2016年电池回收率达到45%,根据电池总类的不同,循环再利用率应达到50%—75%。但是现有锂电池通常采用高精密涂布技术制作极片,电池报废后回收处理极度困难,通常需要经过电池拆解—机械粉碎—湿法或火法冶金等几个环节,回收成本很高。。因此,未来必须开发可回收的新型动力电池和环保高效的回收处理技术。 |
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