陳立泉院士:電動(dòng)船舶和eVTOL,鋰/鈉電池新藍(lán)海
發(fā)布時(shí)間:2024-11-24 11:56:40
國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)遠(yuǎn)未達(dá)到過(guò)剩的程度,并且鋰/鈉電池的還有廣闊的新藍(lán)海市場(chǎng)。
國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)產(chǎn)能未到過(guò)剩之時(shí),目前國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)保有量小于折舊量,并且鋰/鈉電池的還有電動(dòng)船舶、eVTOL等廣闊的新藍(lán)海市場(chǎng)。
在11月20日2024年高工鋰電年會(huì)的開(kāi)幕式上,中國(guó)工程院院士陳立泉針對(duì)國(guó)內(nèi)電動(dòng)化市場(chǎng)做出判斷。
中國(guó)工程院院士陳立泉
一直以來(lái),陳立泉院士的是國(guó)內(nèi)鋰電技術(shù)發(fā)展的親歷者與推動(dòng)者。1974年,陳立泉院士作為中國(guó)青年代表團(tuán)的一員訪問(wèn)日本,1975年,他前往德國(guó)馬普學(xué)會(huì)固體物理研究所學(xué)習(xí)。在德國(guó),他接觸到新興領(lǐng)域固態(tài)電池,決定轉(zhuǎn)行從事這一研究。這一決定不僅改變了他的個(gè)人職業(yè)道路,也為中國(guó)鋰電池、固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?;貒?guó)后,陳立泉院士在中國(guó)科學(xué)院物理研究所建立了固體離子學(xué)實(shí)驗(yàn)室,并致力于固態(tài)電池和鋰電池的研究。
1991年,日本SONY公司宣布鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化,中國(guó)跟跑,至2014年中國(guó)鋰電突圍成功,寧德時(shí)代等企業(yè)崛起。在固態(tài)電池方面,陳立泉院士在2015年物理所主持召開(kāi)第一屆固態(tài)電池討論會(huì),并提出了爭(zhēng)取5年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)。
會(huì)上,陳立泉院士發(fā)表《電動(dòng)船舶和eVTOL,鋰/鈉電新藍(lán)海》主題演講。在談到新能源汽車(chē)現(xiàn)狀,陳立泉強(qiáng)調(diào),盡管外界普遍擔(dān)憂中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)能過(guò)剩,但實(shí)際情況并非如此。截至2024年6月底,中國(guó)新能源汽車(chē)保有量約為2472萬(wàn)輛,占汽車(chē)總量的7.18%,國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)保有量小于折舊量,遠(yuǎn)未達(dá)到過(guò)剩的程度,并且鋰/鈉電池的還有廣闊的新藍(lán)海市場(chǎng)。
陳立泉院士指出,電動(dòng)船舶是大勢(shì)所趨。全球90%的國(guó)際貨物依賴(lài)海運(yùn),但船舶電動(dòng)化率目前僅為0.1%。船舶污染排放對(duì)大氣環(huán)境影響顯著,因此電動(dòng)化是減少污染的重要途徑。
據(jù)預(yù)計(jì),到2025年和2030年,船用鋰電池市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到1.4GWh和21.9GWh。為推動(dòng)電動(dòng)船舶的發(fā)展,陳立泉建議采用“換電+儲(chǔ)能”的模式,以減輕船舶運(yùn)營(yíng)者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),提高電動(dòng)船舶的推廣效率。
eVTOL(電動(dòng)垂直起降飛行器)作為低空經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,具有廣泛的應(yīng)用前景。陳院士指出,2021年國(guó)務(wù)院首次提出發(fā)展低空經(jīng)濟(jì),尤其深圳是國(guó)內(nèi)發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)的“領(lǐng)頭羊”,預(yù)計(jì)到2026年,低空經(jīng)濟(jì)規(guī)模將超過(guò)1萬(wàn)億元。
eVTOL在醫(yī)療救護(hù)、物流運(yùn)輸、高層消防等領(lǐng)域都有切實(shí)的推廣意義,并強(qiáng)調(diào),低空經(jīng)濟(jì)在解決城鄉(xiāng)二元化問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興方面的重要作用。
近日消息,中央空管委即將在合肥、杭州、深圳、蘇州、成都、重慶六個(gè)城市開(kāi)展eVTOL試點(diǎn),為eVTOL投用進(jìn)一步打開(kāi)局面。
陳立泉強(qiáng)調(diào),高性能電池是電動(dòng)船舶與eVTOL發(fā)展的關(guān)鍵。
陳立泉認(rèn)為,固態(tài)電池是下一代電池的重要方向。固態(tài)電池采用固體電解質(zhì)替代傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì),具有更高的安全性和能量密度。然而,固態(tài)電池并不意味著完全安全,也面臨著正極與固體電解質(zhì)界面接觸不良等問(wèn)題。
此前,陳立泉院士提出原位固態(tài)化的技術(shù)路線,通過(guò)硅負(fù)極等材料在充電過(guò)程中形成固態(tài)電解質(zhì)膜,有效提高了固態(tài)電池的性能。目前,衛(wèi)藍(lán)新能源原位固態(tài)化固態(tài)電池已實(shí)現(xiàn)360Wh/kg的能量密度并裝車(chē)蔚來(lái)。下一步到全固態(tài)電池典型設(shè)計(jì)將實(shí)現(xiàn)能量密度500Wh/kg。
此外,陳立泉還介紹了一種新的固體電解質(zhì)材料VIGLAS,這是一類(lèi)在室溫具有聚合物粘彈性的無(wú)機(jī)玻璃材料,在低溫熔鹽LiAICI/NaAICl中巧妙引入O,形成的LiAICl4-2xOx(LACO)和NaAICl4-2x0(NACO)無(wú)機(jī)玻璃電解質(zhì)具有類(lèi)似聚合物的粘彈性,LACO和NACO的室溫離子電導(dǎo)率均大于1mS/cm,且耐高電壓至4.3V。
除了鋰電池和固態(tài)電池外,陳立泉還指出鈉離子電池進(jìn)展迅速。他指出,鈉資源豐富且價(jià)格低廉,使得鈉離子電池在成本上具有優(yōu)勢(shì)。目前,鈉離子電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展迅速,已有多個(gè)示范項(xiàng)目成功運(yùn)行。
對(duì)未來(lái)電池技術(shù)的發(fā)展,陳立泉院士持樂(lè)觀態(tài)度。他認(rèn)為,隨著材料科學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)的不斷進(jìn)步,電池的能量密度、循環(huán)壽命和安全性將得到進(jìn)一步提升。他特別提到了鋰氟電池的可能性,并鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)加大研發(fā)投入,推動(dòng)電池技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。