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一种节能减排的新生活模式
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孙金华:锂电池产业在全球占据主导位置
时间:2022-11-9  来源:国际节能环保网  
  在数字时代,有两项发明被认为对推动历史进程具有重要意义。一项是半导体,作为芯片的基本元件,构成了现代电子产品的“大脑”;另一项是锂离子电池(以下简称“锂电池”),作为能源载体驱动全世界的运转。锂电池与我们每个人生活密切相关,从几乎人手一部的手机到笔记本电脑,再到蓬勃发展的新能源汽车和储能产业都离不开它。锂电池虽然首先由欧美国家发明,在日本实现产业化,但当前主导权在中国,特别是被喻为新能源汽车“心脏”的动力锂电池产业发展迅速,截至2021年底,我国产能约占全球70%。
  
  我国锂电池产业实现从跟跑、并跑到领跑的跨越式发展。我国自20世纪90年代初期开始进行锂电池研发,1997年建成第一条锂电池生产线。2000年,日本锂电池年产量达5亿多只,占全球市场超90%,而我国年产量仅0.35亿只,且性能远不及国外产品。2000年以前,我国还处于跟随和模仿阶段。为顺应社会发展需求,伴随技术的进步,我国相继出台一系列政策,推动锂电池产业发展,在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》中,动力锂电池被列为高效能源材料技术的优先发展方向。在一系列国家政策支持下,我国锂电池产业进入快速成长阶段,有了长足的进步。、、等锂电池企业迅速崛起。2013年,我国锂电池年产量近47.68亿只,成为全球电池制造大国,实现了从跟跑到并跑的转变。近几年,在碳达峰碳中和目标引领,以及新能源汽车、电化学储能等下游产业的旺盛需求带动下,我国锂电池产业快速发展,已在全球占据主导位置,连续五年成为全球最大锂电池消费市场。工信部赛迪研究院发布的《2021中国锂电产业发展指数白皮书》显示,2021年,全球锂电池市场规模达到545gwh,中国锂电池市场规模约324gwh,占全球市场的59.4%。此外,我国锂电池产品种类不断完善,电池的能量密度、充放电循环寿命、制造成本以及安全性等技术指标也得到大幅提升,基本实现从并跑到领跑的转变。全球十大锂电池厂家排名中,中国占据了6席,其中宁德时代已连续五年位列全球第一。
  
  近年来,我国新能源汽车市场保持高速增长。2022年,我国新能源汽车销量有望突破500万辆,新能源汽车的产销量和保有量持续多年保持在全球首位,占比超50%。我国新能源汽车发展态势良好,但人们关注的新能源汽车的电池安全、续航里程、快速充电、成本等问题依然没有完全解决,这给上游的动力电池技术和产业发展指明了方向。研发兼具高能量密度、超安全、快充、长循环寿命和低成本的动力电池是锂电池行业的奋斗目标,也是最终获得全球动力电池主导权的关键。
  
  国内学界和产业界,一方面需要从电池的正负极材料、电解液、隔膜等优化改性入手,对全电池体系进行优化设计,进一步提升电池的综合性能;另一方面需要研发新的电池材料体系,创新结构设计,实现电池性能的本质性突破。从短期看,需要通过对现有材料体系的迭代升级和电池结构革新来提升锂电池能量密度,通过提升锂电池正负极材料的稳定性、电解液和隔膜安全性等来提升电池安全性。从长期看,为了应对不同应用场景下的不同需求,锂电池技术路线将朝多元化方向发展,除磷酸铁锂电池和三元锂电池外,发展新的能量密度更高、综合性能更优越、更安全的电池体系势在必行。


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