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丸山阳一:日后锂电池技术规划到2030年



  [编者按]第二十五届世界纯电动车、混合动力车和燃料电池车大会暨展览会(EVS25)2010年11月5日在中国深圳举行开幕,本次大会暨展览会主题是“可持续动力革命”。共同探讨交流各国政府发展战略、政策导向以及对配套基础设施建设,企业市场开拓、新技术应用等情况,研讨产业高端及前沿技术的研发与创新,并为国际电动车产业经济技术合作与交流搭建平台。日本新能源产业技术综合开发机构丸山阳一先生在先进电池技术研讨会上发表了演讲。

  主持人:感谢James A.Barnes博士的精彩演讲,以及美国能源部对本次研讨会的大力支持。接下来我们有请日本新能源产业技术综合开发机构丸山阳一先生,他的演讲题目是《日本动力蓄电池规划及研发状况》。

  首先,跟大家讲一下日本在电池方面研发的预算情况,这张幻灯片是2010年日本科技预算方面拨款的分布。科技方面的预算总额是390亿美金。最大的一块是来自MEXT,MEXT是教育部、体育部和科技部。第二个最大的来源是METI,METI是日本经贸工业部,这里的预算拨款达到了60亿美金。这张幻灯片上给大家展示的是在科技方面的研发预算。2009年,电池方面的研发预算是1亿3000万美金。大家都知道,所有的政府都在大力的推动电池方面的研发,实际上,电池技术将会产出各种各样的产品,扩展到各种各样的行业,比如说电子电池、医疗行业、社会福利行业,做机器人都需要这个行业。

  接下来给大家讲一讲NEDO在电池方面的研发历史。这张幻灯片给大家介绍的是NEDO在电池研发方面的进展。静态的电池研究是从1980年开始的。那个时候刚刚创立不久,锂电池在1991年被商业化,所以,我们的电池研发在大力开展。今年我们新的注重方面是锂电池的开发。锂电池的开发将被大量的应用到医疗器械、机器人方面。这张幻灯片给大家展示的是下一代用车的电池研发。这个项目是在1992年开始的,车的电池的研发从那个时候一直延续到现在,还正在进行。这个项目是主要研发下一代汽车的电池系统,我们把它叫做LEE项目,这个项目对于下一代电池创新是非常重要的。这两个项目都关注于下一代的汽车。

  这张幻灯片给大家展示的是NEDO做的关于蓄电池方面的研究。第一个项目是1991年到1998年进行的,那个时候想要做出一个高功率的蓄电池的项目。第二个项目是1992年开始做的,那个时候我们的重点是锂电池的蓄电方面的技术。第三个项目和第四个项目,现在正在NEDO进行,这两个项目之后再跟大家详细介绍。

  所有我们做过的项目都在这张幻灯片上给大家展示了出来。现在我想给大家介绍两个新的项目,这两个新的项目将会在今年开始进行。第一是电池材料研发的演化项目。第二个是激励创新的项目。大家可以看到,我们今年已经做了六个项目,他们的目标都不一样。但是这些项目都是在一个有组织的情况下,由我们NEDO机构完成的。所以,对于现在来讲,我们已经做好了在锂电池方面一些新材料研究的准备工作。做蓄电池的系统,在我们的展示中心也可以看到。这些项目虽然各不相同,但是互相依存,都有关系。

  第一个项目,是蓄电池系统,使用新能源和电网相连的新的蓄电系统。新能源需要被大力的研究和使用。这样可以帮助我们降低电池的成本,所以这个项目的目标对我们来讲挑战性非常的大。但是我们看到了很多让我们振奋的研究结果。

  在讲电动车方面的大项目之前,我跟大家介绍一下电动车电池的发展方向。锂离子电池现在是在绿色的环境里面。往上指的这个箭头,他每KG的瓦特数也有明显的标明,黄色部分是一个新类型的电池。我们希望这部分能够达到2300。第一个电动车方面的项目是锂电子项目。这个项目发展分三个阶段,第一阶段是基本的技术,欧洲杯,差不多已经完成了,但是我们还要做一些改善才能达到上面列出来的三个目标。第二个种类是下一代的技术,我们这个项目将会在2030年完全完成。这里面包含了锂电池和金属电池,还有各种各样电池可能性的研究。现在第三种是基础系数的研究,在这里我们主要研究的是用一种标准化测试的方法去测试电池的性能。同时,也测试电池的安全度和可持续度。

  为了完成上一张幻灯片里面讲的这些目标,我们使用了这张幻灯片里面的系统。技术里面主要包含五个很重要的元素。一个下一代的技术,两个核心的技术。电动车之外还有一个项目,那就是正在上升的技术,我们把它叫做RISING项目,这个项目是在去年7月份的时候开始的。RISING项目的目标是来研究最基本的反映原理和反映的机制,这种反映原理、反映机制主要是指电动车电池的反映机制和反映原理。这样的话我们才能够研究出更多尖端的评估以及分析电池性能的办法。同时我们也希望通过这个项目去改善电池的可靠性和性能。为了更好的完成这个项目,我们成立了四个小团队,这四个小团队都由同一个项目主任来监管。在这个项目团队里面我们可以看到日本来自各个电动车、电池方面的研究机构。这个项目是一个新的项目。这个项目的名称就是电池性能评估的基本研究。在这个项目里面我们将会研究出一套标准的方法去评估电池的性能,也会去评估电池的材料,如果有一套标准化的评估方法,这个行业将会有很大的受益。因为他在研发方面将会有更多的可以信赖的数据做对比。所以这就是这个新项目的目标。

  接下来我给大家看一下蓄电池的项目。蓄电池的项目目标是研发出一个高性能整合的蓄电池系统,在日本我们把它叫做智能社区。在这个智能社区里面必须要包含有效率的电能供应和创新的生活方式等等。在这个项目里面,电池的系统将会被安装在指定的地区。比如说一些工业区、居民区等等。在安装之前我们都对这些地区做过相关的可行性研究。

  最后,我想跟大家讲一下我们未来的计划。NEDO的研发计划和目标是避免全球气温上升,给汽车、电池行业提供更多的新的选择。为了达到这个目标,我们的政策就是要一步一步的推动锂电池技术的进展。第二个做法,就是我们要实现后锂电池的技术。同时,我们也要帮助推进电池系统的应用。最后,要通过一系列的全国范围开展的项目,来推动新电池社区,我觉得我们做的事情是可以帮助我们完成我们的目标的。为了避免全球气温上升,对于NEDO来讲是最重要的目标,对于世界上所有的国家和政府来讲,都是最重要的目标,为了达到这个目标NEDO将会尽我们的所能和世界上其他国家通力合作。

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