10月13日，第十一屆國際電動車用新型鋰電池會議(ABAA11)在浙江湖州舉行。中美德日四國代表上臺介紹了動力電池研究的目標、機制和進展。

中國：300wh/kg的2020目標接近實現(xiàn)

汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室主任歐陽明高在演講中講到：電動汽車的競爭，主要取決于電池。而競爭主要圍繞電池成本和效率(cost-efficient)展開。

我國的目標是：到2020年，A0級電動汽車能耗要達到10kwh/百公里;A0級電動汽車總成本，可以和燃油汽車競爭。因此可以倒推出來的是：在電池方面，無疑需要提升電池的性能，主要在于能量密度、電池壽命、成本控制、梯次利用和回收。同時，電池的安全管理能力也需要提升。

中國動力電池路線圖

歐陽明高介紹了在高比能量、低成本電池(300wh/kg，100$/kwh)研究上，目前中國的進展。歐陽明高以CATL舉例說明：能量密度達到304瓦時/公斤，循環(huán)壽命在25℃時可達1200次，在45℃時可達800次。此外，CATL、力神和國軒，采用高鎳正極和硅碳負極。歐陽明高評價，一些性能已經(jīng)接近應(yīng)用要求，但安全性能還沒有完全達到國標要求。

至于2020年之后，歐陽明高透露，中國動力電池2025年能量密度目標400wh/kg，材料體系應(yīng)該是富鋰錳基正極+高比能硅碳負極;2030年，能量密度目標是500wh/kg，材料體系方面，正負極仍是富鋰錳基正極+高比能硅碳負極，但是電解液將演變?yōu)楣虘B(tài)電解液。

美國：降鈷或去鈷著力降低成本

美國能源部車輛技術(shù)項目副總監(jiān)David Howell介紹，美國能源部的研究著重于電池材料革新、電芯電化學(xué)優(yōu)化、增強可持續(xù)性和降低成本。

具體的戰(zhàn)略目標是：到2022年9月，電池包的成本要降到150$/kwh(2018年是197$/kwh)。方法是：有效降低或者解脫電池對重要材料的依賴，比如說鈷，以及回收利用動力電池材料。同時，他們也希望能夠研發(fā)出15分鐘充滿的安全電池。

美國定下的技術(shù)提升路線是：從目前的石墨/高壓鎳鈷錳，到硅/高壓鎳鈷錳，最后過渡到鋰金屬電池或者鋰硫電池——大約在2030年，電池包成本降到80$/kwh。技術(shù)路線和各國并無二致。

降成本的最重要手段就是低鈷或者無鈷。低鈷主要的技術(shù)路線是高鎳811，尋求用錳、鎳、鈦來替代鈷。去鈷則是鎳錳、鐵錳、鋁鎳作為正極等方向。

但這并不意味著美國只是一味追求低成本而忽略了電池性能的提升。David Howell還介紹了Battery500計劃。2016年7月，當時的奧巴馬政府宣布發(fā)起了Battery500計劃，用五年、投資額5,000萬美元，打造能量密度500wh/kg，循環(huán)壽命1000次的電芯。Battery500計劃聯(lián)合國家實驗室、大學(xué)和產(chǎn)業(yè)界共同攻關(guān)。當時，IBM、特斯拉都參與其中。

Battery500計劃進展

這一電池的技術(shù)路線是高比能鋰離子正極(鎳鈷錳)和鋰金屬負極。2017年這一項目已經(jīng)實現(xiàn)了309wh/kg，但循環(huán)次數(shù)只有275次;2018年，已經(jīng)實現(xiàn)350wh/kg，循環(huán)次數(shù)150次。

德國：動力電池要Made in German

德國聯(lián)邦政府教科部發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)副總監(jiān)Herbert Zeisel介紹，德國對于動力電池研發(fā)也非?？粗?。該國把動力電池研究看做確保技術(shù)主權(quán)、加強創(chuàng)新能力的重要因素。

德國還發(fā)起了電池研發(fā)的資助計劃。在行動計劃中，計劃要簡化研究成果向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)化，以及實現(xiàn)電池“德國制造”(Made in German)。具體執(zhí)行方面，這一計劃將價值鏈上下游的參與者都串聯(lián)起來，從上游的材料、到正極、負極、隔膜、電解質(zhì)、電池制造商、電池包制造和主機廠。HerbertZeisel認為，德國在電池整個價值鏈的諸多部分都都處在一個好位置。

德國研究目標

在電芯方面德國的目標是，2020年能量密度350wh/kg，循環(huán)次數(shù)1000次，成本90歐元/kwh，而2030年實現(xiàn)能量密度400wh/kg，循環(huán)次數(shù)2000次，成本75歐元/kwh。

為了達成目標，電池研發(fā)的資助計劃將繼續(xù)支持鋰離子技術(shù)、全固態(tài)電池和新概念電池。

日本：著重電池包能量密度

日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)?。∕ETI）旗下日本新能源與工業(yè)技術(shù)發(fā)展機構(gòu)（NEDO）高級電池和氫技術(shù)部門總監(jiān)Hidetaka ishikoori所在的NEDO，是日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省(類似中國工信部)下屬的研究開發(fā)機構(gòu)，成立于1980年，是為了開發(fā)能夠替代石油的新能源技術(shù)而設(shè)立的，研究內(nèi)容也包括動力電池、氫燃料電池和氫能等方面。NEDO扮演的角色，是為政府的監(jiān)管、標準等提供服務(wù)，同時推動產(chǎn)業(yè)化。

根據(jù)NEDO的技術(shù)路線圖，在2025年之前，日本動力電池將是現(xiàn)在鋰電池體系，此后電解質(zhì)將進入全固態(tài)電池階段，同時鋰硫電池也會成為主流，而到2035年左右，會有其他電池出現(xiàn)，比如鋰空氣電池。

日本電池研究目標

在具體的動力電池研究目標上，日本提出，在2020年實現(xiàn)250wh/kg能量密度的電池包(注意不是電芯)，成本降到20000日元/kwh以下，循環(huán)次數(shù)1000-1500次。到2030年，電池包密度達到500wh/kg，成本降到10000日元/kwh以下，循環(huán)次數(shù)1000-1500次。

目前的水平，Hidetaka ishikoori舉了日產(chǎn)聆風(fēng)為例，電池包能量密度還在133wh/kg。

日本乘用車市場目標

部分觀點認為，日本不走純電動路線，直奔氫燃料電池而去。但Hidetaka ishikoori發(fā)布的日本乘用車市場計劃則顯示，2020年日本希望插電式混合動力和純電動能占據(jù)15-20%的市場，氫燃料電池車只有1%;2030年，插電式混合動力和純電動能占據(jù)20-30%市場，氫燃料電池為3%。

總結(jié)：

中國科學(xué)院院士孫世剛表示，從四個國家的代表演講看，動力電池研究大的趨勢是一致的，大家都注意能量密度提升、安全性更強、成本更低。技術(shù)路線也接近。各國有些細微差別，比如美國的目標是很現(xiàn)實的，比如價格有很明確的路線。

確實，歸納四個國家的動力電池研究目標可見，各國的研究大同小異，而研究進展也沒有那個國家特別突出的。在現(xiàn)有動力電池應(yīng)用方面，中國的動力電池密度已經(jīng)比較高，甚至略微激進，成本方面，應(yīng)該是各國最低的，這也是中國大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的優(yōu)勢。

從未來的研究方向看，動力電池的材料體系還會有多輪革新，甚至可能還會有目前不知道的新電池產(chǎn)生。那么，哪個國家可能從動力電池競爭當中脫穎而出?

孫世剛評價，中國在動力電池產(chǎn)能方面是領(lǐng)先的，技術(shù)水平方面，中國在某些方面有領(lǐng)先，但整體水平，還稱不上領(lǐng)先的地步。

David Howell的回答是，可能沒有哪個國家會特別突出，因為各國的交流非常密切，一國發(fā)明了新動力電池技術(shù)很快會被別的國家學(xué)習(xí)模仿。具有全球視野、全球合作的企業(yè)更有機會。

Khalil Amine則沒有直接回應(yīng)，他肯定了中國目前在電動汽車推廣的領(lǐng)先地位和動力電池發(fā)展的進步。但同時表示美國、德國等國也在高級動力電池上投入很大。言下之意，目前還難下判斷。