【正文】 ................... 23 北京理工大學 ................................................................................................ 23 北京工業(yè)大學 ................................................................................................ 24 上海交通大學 ................................................................................................ 25 復旦大學 ........................................................................................................ 25 廈門大學 ........................................................................................................ 26 其它機構(gòu) ........................................................................................................ 26 二、中國鋰離子電池發(fā)展動態(tài) ................................................................................. 26 1. 國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（ 20212020） .............................. 27 （ 1）發(fā)展總目標 ......................................................................................... 27 （ 2）總體部署 .............................................................................................. 27 2021 年“ 863”計劃在鋰離子電池領(lǐng)域的研究計劃 ................................. 35 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（ 973 計劃）“十一五”發(fā)展綱要 ............... 37 （ 1）“十五”期間的部署 ........................................................................... 37 （ 2）重點方向和任務 ................................................................................. 40 4. 國家對電動車發(fā)展的政策支持 .................................................................... 42 三、鋰離子電池的安全性問題 ................................................................................. 48 正極 ................................................................................................................. 49 負極 ................................................................................................................. 50 電解液 ............................................................................................................. 51 隔膜 ................................................................................................................. 51 電池的安全性 ................................................................................................ 52 改善電池安全性的方法 ................................................................................ 53 四、中國鋰離子電池的相關(guān)標準的現(xiàn)狀 ................................................................. 55 五、中國鋰離子電池發(fā)展的資源情況 ..................................................................... 63 5 一、 中國鋰離子電池技術(shù)現(xiàn)狀 中國鋰離子電池技術(shù)概況 鋰離子電池 因其能量密度高、 功率大 、重量輕、 無污染 、 壽命長 、 自放電系數(shù)小 、 溫度適應范圍寬等突出優(yōu)點 廣泛應用于 移動通訊、電動工具等許多日用電子產(chǎn)品中 。 中 國的 一些研究機構(gòu)、大學及企業(yè) 也將 電動汽車用 鋰離子電池作為攻關(guān)課題 ， 投入大量經(jīng)費 進行 研究。據(jù)預測： 2021 年度之前會繼續(xù)實現(xiàn)兩位數(shù)增長，而 2021 年度開始增長率將低于 10%。其中，日本各公司生產(chǎn)的 18650 型電池容量皆已達到 2021mAh，同時方形電池厚度 的鋰離子電池已成 為大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品，其重量和體積比能量分別達 160Wh/kg 和 360Wh/L，這種電池顯然是針對聚合物鋰離子電池而研制的競爭產(chǎn)品。這標志著中 國鋰離子電池產(chǎn)品已經(jīng)達到了國際先進水平。西歐和北美等國家的鋰離子電池技術(shù)與 中 國基本上處在同一起跑線上。⑤方型電池的容量設計及加工是一項難度很高的技術(shù) ， 目前國內(nèi)尚未完全解決 ， 還需花大力盡早組織攻關(guān) ，方能使方型電池的實用化取得突破。電動汽車一旦進入市場 ， 往后的發(fā)展將是前途無量。 正極材料 正極活性 材料主要包括 ： 鈷酸鋰、 鎳 酸 鋰 、錳酸鋰 、鎳鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰及聚陰離子型正極材料如磷酸 鐵鋰 、磷酸 釩鋰、硅酸釩鋰和硅酸錳鋰 等。 常用的氧化鈷鋰為層狀結(jié)構(gòu) ， 由于其結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定 ， 研究得比較多。其平均工作電壓高達 ， 具有放電平穩(wěn) 、 適合大電流放電、比量能高、循環(huán)性好等優(yōu) 點 。為了提高 LiNiO2 的耐過充電性能和熱穩(wěn)定性，可采用摻雜的方法進行改性。 然而 ， 目前普遍關(guān)注的問題是 LiFePO4的低電導率及由此而生的可逆容量的瓶頸。摻雜金屬離子的磷酸鐵10 鋰電導率可提高 8 個數(shù)量級 ,明顯優(yōu)于其它的材料。碳材料根據(jù)其結(jié)構(gòu)特性可分成兩類 ： 易石墨化碳及難石墨化碳 ， 也就是通常所說的軟碳和硬碳。通過向錫的氧化物中摻入 B、 P、 A1 及金屬元素的方法，制備出非晶態(tài) (無定形 )結(jié)構(gòu)的錫基復合氧化物 [通式為SnMxOy(x≥ 1)]， 其可逆容量達到 600mAh/g以上 ， 體積比容量大于 2200mAh/cm3，是目前碳材料負極 (5001200mAh/cm3)的 2 倍以上，循環(huán)性能也較好，以 LiCoO2為正極組裝的電池在 電壓范圍內(nèi)充放電循環(huán) 100 次后 ， 容 量仍保持 90%以上，顯示出應用前景，該材料目前的問題是首次不可逆容量仍較高，充放電循環(huán)性能也有待進一步改進、提高。為此一般使用環(huán)狀碳酸酯如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和鏈狀碳酸酯如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯作混合溶劑 ， 把電解質(zhì)鹽溶解其中 ， 制成電解液。 隔膜 為防止正負極短路 ， 與其他電池使用紙或無紡布不同 ， 鋰離子電池使用聚乙烯系多微孔的薄膜 作為隔膜 。在研發(fā)上的持續(xù)投入，國際技術(shù)交流，高端技術(shù)人才的引進使星恒在核心技術(shù)上始終與國際接軌，并已把多項國內(nèi)外自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)專利應用星恒的鋰電池產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝上。 雷天公司大功率、高容量、高電壓的鋰離子動力型電池是替代燃油、用以綠色環(huán)保交通工具的理想牽引力能源，更是移動儲能、太陽能、風能及軍事領(lǐng)域多樣性電源系統(tǒng)的理想電動源。隨著雷天鋰動力電池在美國及芬蘭基地的投產(chǎn)，預計全球批量采用鋰電池生產(chǎn)純電動車將逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。主要從事二次電池的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。目前公司已具有 億只電池的年生產(chǎn)能力，產(chǎn)品包括圓型、方型、聚合物和塑料軟包裝、動力電池四大系列幾百個型 號。公司獲準設立博士后科研工作站、國家級企業(yè)技術(shù)中心，2021 年還建成了具備國際一流水平的安全測試中心，這些都為增強企業(yè)發(fā)展后勁提供了保障。MGL 動力鋰電池連續(xù) 5 年通過了 國家權(quán)威機構(gòu)全面 的安全和性能檢測。 公司一流的技術(shù)、工藝能力、生產(chǎn)組織和管理，足夠支持我們?yōu)榭蛻籼峁┆毺氐目傮w電池解決方案，為客戶創(chuàng)造更大的價值。 其 性能特點 ：（ 1） 塑型靈活性：實現(xiàn)了手工與機械操作的完美結(jié)合，采用疊片 式結(jié)構(gòu)、軟包裝，因而可制成任意形壯和尺寸，能實現(xiàn)量身訂造； （ 2） 能量密度大，體積利用率高（體積比能量可達 400Wh/L,質(zhì)量比能量可達 200Wh/Kg）； （ 3） 穩(wěn)定性好，自放電??； （ 4） 廣泛的溫度適用性能和優(yōu)異的大電流放電性能； （ 5） 內(nèi)阻低，輸出功率大； （ 6） 循環(huán)壽命長，性能穩(wěn)定； （ 7） 工藝簡單，成本低。目前具有年產(chǎn)單體圓柱型鋰離子電芯 500 萬支、動力鋰離子電池 10 萬支、鋰電動自行車 12 萬輛的專業(yè)化生產(chǎn)能力。公司成立于 2021 年，總投資 3 億元。產(chǎn)品使用范圍廣泛，主要應用于電動自行車、電動摩托車、電動汽車、電動工具，還可用于移動電話、筆記本電腦、照相機、電子儀器、醫(yī)療器具等產(chǎn)品的電源和后備電源。 （ 2） 比能量大 ， 電池重量輕、體積小、容量大、能量密度高。 雙一力公司采用 DKS公司的聚合物專利技術(shù)和 ENAX 公司世界領(lǐng)先的鋰電池制造技術(shù)，生產(chǎn)綠色環(huán)保型鋰離子動力電池和鋰聚合物動力電池，該產(chǎn)品廣泛應用于電 動自行車、電動工具、不間斷電源、電動汽車、混合動力汽車之中。 （ 14） 江西美亞能源有限公司 江 西美亞能源股份有限公司 成立于 2021 年 1 月，是一家從事動力鋰離子電池開發(fā)、生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)。 22 （ 15） 湖南海星高科動力電池有限公司 湖南海星高科動力電池有限公司是由長沙湘星 實業(yè)有限公司投資，總投資5000 萬元，占地面積 25000 平方米，位于湖南臺商開發(fā)區(qū)。 2021 年，公司推出 “次世代 ”系列民品電池及相關(guān)產(chǎn) 品，兩年來， “次世代 ”產(chǎn)品以先進的生產(chǎn)技術(shù)、嚴格的質(zhì)量檢測體系和高品質(zhì)的專業(yè)服務為堅實后盾，在國內(nèi)各大城市構(gòu)建了強大的行銷網(wǎng)絡，并迅速樹立起 “次世代 ”品牌的電池專家形象， 2021 年又推出 “德朗 ”品牌，使德朗能的民用電池覆蓋了更廣泛的市場。 清華大學 萬春榮 研究員、 姜長印 研究員所率領(lǐng)的研究小組 從 1996 年開始了鋰離子電池及材料的研究與開發(fā)工作。 北京理工大學 吳鋒教授 研究團隊 在化學電源領(lǐng)域， 如 鎳氫電池、鋰離子電池、燃料電池等24 新型電源領(lǐng)域 進行了長期的研究。 由于市場化的正極材料 LiCoO2容量低、成本高，因而相對容量較高、價格低廉的 LiNiO2 引起了科研工作者的重視，該材料的主要問題是化學計量比的LiNiO2 難以合成，材料的可逆容量低，循環(huán)性差。 復旦大學 吳宇平 教授 研究組在材料方面的工作取得了優(yōu)良的產(chǎn)業(yè)化成果 ， 應邀在國際著名材料刊物《材料科學進展》 (2021 年影響因子為 )發(fā)表 研究成果 ， 他們研制的核 /殼結(jié)構(gòu)等新型復合負極材料也有新的突破。 離子液體是近年來出現(xiàn)的一種新型電解質(zhì)，它由陰、陽離子所構(gòu)成，在室溫附近呈液態(tài)，具有電導率高、電化學窗口寬 (＞ 4 V)、不揮發(fā)、不燃燒、熱穩(wěn)定性能好等特性，作為電解液可起到溶劑與電解質(zhì)的雙重作用。 二 、中國 鋰離子電池 發(fā)展動態(tài) 27 1. 國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要 （ 20212020） （ 1） 發(fā)展 總 目標 到 2020 年，我國科學技術(shù)發(fā)展的總體目標是：自主創(chuàng)新能力顯著增強，科技促進經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的能力顯著增強，為全面建設小康社會提供強有力的支撐；基礎(chǔ)科學和前沿技術(shù)研究綜合實力顯著增強，取得一批在世界具有重大影響的科學技 術(shù)成果，進入創(chuàng)新型國家行列，為在本世紀中葉成為世界科技強國奠定基礎(chǔ)。八是建成若干世界一流的科研院所和大學以及具有國際競爭力的企業(yè)研究開發(fā)機構(gòu)，形成比較完善的中國特色國家創(chuàng)新體系。六是國防科技基本滿足現(xiàn)代武器裝備自主研制和信息化建設的需要，為維護國家安全提供保障。 中科院上海硅酸鹽所 溫兆銀等通過第二相復合及其合成方法的創(chuàng)新，