德國儲能電池技術發展路線圖(來源:德國Fraunhofer ISI ABEC2013演講報告)(真鋰研究,2013年11月28日) 德國是歐盟最具代表性的國家,ABEC2013論壇組委會邀請到了德國弗勞恩霍夫應用研究促進會

德國儲能電池技術發展路線圖(來源:德國Fraunhofer ISI ABEC2013演講報告)

德國是歐盟最具代表性的國家,ABEC2013論壇組委會邀請到了德國弗勞恩霍夫應用研究促進會(Fraunhofer-Gesellschaft,歐洲最大的應用技術研究機構,擁有2.2萬名員工,年度研究經費高達19億歐元)旗下研究機構Institute for Systems and Innovation Research(ISI)的研究員 Andreas Sauer赴會演講,介紹了德國用于汽車電動化(xEV)和儲能市場(ESS)的動力電池研發、政策和市場情況,其演講題目是《International Benchmarking and German Roadmapping on ESS and xEV--R&D Trends and Political Dimensions of Market Development》。Fraunhofer ISI是德國政府相關政策制訂的主要咨詢機構之一。

對于ESS/xEV所用的儲能電池技術,德國開列出了一個路線圖,見圖1。從圖1可以看到,德國對于應用于ESS/xEV的儲能電池技術,最為看好的是鋰硫電池。這一點真鋰研究在之前的月度報告中也多有提及。鑒于交通工具電動化和智能電網建設是大勢所趨,在鋰離子電池領域難以與東亞三國競爭的歐美國家,大都把希望寄托在以鋰硫電池為代表的下一代二次鋰電池身上。

這里,真鋰研究對二次鋰電池的代際劃分是這樣的:二次鋰電池包括以鋰氧化物為正極材料的鋰離子電池以及以金屬鋰為負極的二次鋰電池,前者是第一代,后者屬于第二代。鋰離子電池作為第一代二次鋰電池,以250Wh/kg能量密度為界,又可以劃分為第一代和第二代,目前處于第一代鋰離子電池向第二代鋰離子電池過渡的時期。如果放在整個二次鋰電池的范疇內,第二代鋰離子電池可以認為是第1.5代二次鋰電池。

德國政府和企業同樣非常看好鋰離子電池在ESS/xEV領域的應用前景,這在歐盟國家中是不多見的。在鋰離子電池發展方面,德國于2010年和2011年就已制定好產業和技術發展路線圖,其中產業路線圖包括Applications and Products(產品應用)、Product Requirements(產品需求)、Politics and Market(政策和市場)三部分,技術路線圖包括Cell Types and Components(電芯和組件)、Properties(性能)、Technology Fields(技術領域)三部分。我們已經看到,在這個路線圖的指引下,一些德國大企業已經有所動作,如博世(Bosch)、大陸(Continental)、巴斯夫(BASF)、贏創(Evonik)等等。

在這二者的基礎上,推動鋰離子電池進一步發展的全面路線圖(Comprehensive Roadmap)的具體規劃,德國政府已計劃2014年正式對外推出。也同樣是在2014年,德國政府計劃同時推出ESEM全面路線圖(Energy Storage for Electric Mobility)(可以理解為車用動力電池發展全面路線圖)和SES全面路線圖(Stationary Energy Storage)(亦即真鋰研究所說的儲能電池發展全面路線圖,日本稱定置式儲能電池)。

在xEV動力電池組產品技術開發方面,德國目前分為<5kWh、5~25kWh和>25kWh三個大類,其中,<5kWh產品適用于電動兩輪車(以電動自行車為代表)、電動三輪車和迷你型低速電動汽車,5~25kWh產品適用于體型稍大點的低速電動汽車和電動乘用車,>25kWh產品適用于重量在3.5t以上的電動汽車。目前大家較為關注的寶馬i3 EV(配備22kWh鋰離子電池組)即是按照此要求開發出的電動汽車產品。這里我們就不細說。

在儲能電池產品技術開發的標準方面,德國目前只是大致劃分成>100kWh和<100kWh兩大類,尚未有更多公開信息,僅知道前者將重點開發鋰離子電池和鉛酸電池儲能技術,后者側重開發液流電池儲能技術。根據Fraunhofer ISI的看法,定置式儲能市場大概在2020年前后才會起來,現在還只是初步研究階段。至于德國和日本等國正在興起的分布式風光發電儲能配套市場,屬于電網儲能范疇,本次論壇Fraunhofer ISI并未提及。

【相關內容請見真鋰研究2013年12月《鋰電信息動態與分析》(產業研究月度報告)】

[責任編輯:趙卓然]

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