德国储能电池技术发展路线

电网储能是锂离子电池具备广阔发展前景的一个新市场,被称为锂离子电池应用的“新蓝海”,一些领先的锂离子电池企业已经把目光瞄准了这个市场。由于锂离子电池在价格上较其他储能手段明显要高,且在大规模系统集成技术等方面还不是很成熟,因此目前还只是在试应用中,通过不断地试验来发现问题并解决问题。真锂研究认为,5 年之内企业应该能够解决价格和技术方面的问题,实现锂离子电池在电网储能领域的大规模商业化应用。


锂离子电池用于电网储能,这个概念一经提出,便与电动汽车的发展紧紧联系起来,而联系的纽带就是储能电池。全球主要国家和地区的政府均是如此看待。美国在倾尽全力发展电动汽车和智能电网产业。奥巴马政府制定了三大相关目标:2015 年前全美电动车保有量超百万;2035 年前清洁能源发电量翻一番;2035 年前用电能效提高20%。电动汽车和智能电网这两大产业体系的交集就是先进电池。先进电池包括全电子电池、镁电池、锂电池(锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池)等等,但就目前阶段来说,能够实现大规模产业化的先进电池基本上就是指锂离子电池。


德国是欧盟最具代表性的国家,ABEC2013 论坛组委会邀请到了德国弗劳恩霍夫应用研究促进会(Fraunhofer-Gesellschaft,欧洲最大的应用技术研究机构,拥有2.2 万名员工,年度研究经费高达19 亿欧元)旗下研究机构Institute for Systems and Innovation Research(ISI)的研究员Andreas Sauer 赴会演讲,介绍了德国用于汽车电动化(xEV)和储能市场(ESS)的动力电池研发、政策和市场情况,其演讲题目是《International Benchmarking and GermanRoadmapping on ESS and xEV--R&D Trends and Political Dimensions of Market Development》。Fraunhofer ISI 是德国政府相关政策制订的主要咨询机构之一。


对于ESS/xEV 所用的储能电池技术,德国开列出了一个路线图,见图2。从图2 可以看到,德国对于应用于ESS/xEV 的储能电池技术,最为看好的是锂硫电池。这一点真锂研究在之前的月度报告中也多有提及。鉴于交通工具电动化和智能电网建设是大势所趋,在锂离子电池领域难以与东亚三国竞争的欧美国家,大都把希望寄托在以锂硫电池为代表的下一代二次锂电池身上。


这里,真锂研究对二次锂电池的代际划分是这样的:二次锂电池包括以锂氧化物为正极材料的锂离子电池以及以金属锂为负极的二次锂电池,前者是第一代,后者属于第二代。锂离子电池作为第一代二次锂电池,以250Wh/kg 能量密度为界,又可以划分为第一代和第二代,目前处于第一代锂离子电池向第二代锂离子电池过渡的时期。如果放在整个二次锂电池的范畴内,第二代锂离子电池可以认为是第1.5 代二次锂电池


德国政府和企业同样非常看好锂离子电池在ESS/xEV 领域的应用前景,这在欧盟国家中是不多见的。在锂离子电池发展方面,德国于2010 年和2011 年就已制定好产业和技术发展路线图,其中产业路线图包括Applications and Products(产品应用)、Product Requirements(产品需求)、Politics and Market(政策和市场)三部分,技术路线图包括Cell Types andComponents(电芯和组件)、Properties(性能)、Technology Fields(技术领域)三部分。我们已经看到,在这个路线图的指引下,一些德国大企业已经有所动作,如博世(Bosch)、大陆(Continental)、巴斯夫(BASF)、赢创(Evonik)等等。

【 浏览次数: 】 【 加入时间:2014-1-12 20:55:50 】
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