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动力电池系统轻量化技术研究总结
目前，电动汽车使用的电池大多数是锂离子电池。单体电芯通过串、并联方式实现高电压和高能量的电池系统。过重的电池系统使电动汽车的续航能力与传统燃油汽车相比明显不足，有数据表明，电动汽车质量减10%能提高续驶里程5.5%。因此，寻找高比能量电池系统是目前研究的主要方向，也是实现电动汽车轻量化的主要途径。实现电池系统轻量化可从三种途径展开：(1)提高单体电芯的能量密度；(2)减轻电池系统配件质量；(3)优化电池系统设计。一、提高单体电芯的能量密度目前，国内用在电动汽车上的电池主要是以磷酸铁锂和三元材料作为正极材料。磷酸铁锂电池因安全性能和循环寿命最好，已经大规模产业化，国内很多电池厂选择生产该类型的电池，如深圳比亚迪，合肥国轩等。但是磷酸铁锂电池单体的比能量较低(120～170Wh/kg)，而三元电池比能量较高(180～220Wh/kg)，更能迎合市场上对续航里程的要求，使三元锂电量产有所上升。目前主要的厂商有宁德时代新能源，上海卡耐等。虽然三元电池能量密度较磷酸铁锂电池高，但是距离工信部提出到2025年动力电池单体比能量达500Wh/kg的目标还有较大距离，因此，新的材料体系或电池体系要进一步研究以满足上述目标。1 采用高容量正极材料正极材料的容量和电压是限制电池能量密度最主要的因素，正极材料的质量占到单体电池的40%～45%，因此采用高工作电压和高容量的正极材料能够显著提升电池的能量密度。三元镍钴锰酸锂(NCM)材料可通过调配镍、钴、锰三者比例，从而获得不同材料特性，目前三元锂电池主要应用是NCM111和NCM523。而三元材料镍钴锰比例从 1:1:1、5:2:3到6:2:2、8:1:1，能够将电极材料的克容量提高，使得高镍三元材料高容量备受关注。一般来说三元材料中含镍比例越高，材料单位质量所贡献的能量越多，其制备的电池能量密度越高，但是电池的循环性能和稳定性有所下降。镍钴铝酸锂(NCA)是高镍三元材料的另一种，高含量的镍元素使得NCA比容量较高，达到190 Ah/kg，是最具发展前景的高能量密度锂离子电池正极材料之一。镍钴铝酸锂的结构类似于三元NCM811体系，但掺铝后材料的稳定性和循环性能更好，目前已经成功应用在电动汽车上。特斯拉顶配的Model S使用的电池为松下电池，其正极材料即为NCA，其单体电池容量达3100mAh，其比能量达250Wh/kg，使得Model S续航里程达到480km。虽然NCA锂电池有优越的电池性能，但是生产技术门槛高。NCA材料在制备技术上难度较大、材料生产成本高、生产设备要求特殊及电池设计和制造难度较高，国内目前只有少数厂家进行小批量生产。另外，高压钴酸锂通过电压的提升来增加能量密度，但钴的价格较高，不适合用于对电池成本比较敏感的汽车电池中；富锂三元具有较高的比容量，磷酸锰铁锂提高了电压平台，均有望应用于动力电池中，但此类正极材料的技术成熟度上仍然不够，需要进行进一步的研究和产业化验证。2 采用高容量负极材料在工业化的锂离子电池中，负极质量约占到电芯质量的15%～20%。石墨的理论比容量为372mAh/g，是常用负极材料，但是对电池能量密度的提高有限。硅负极的理论比容量高达4200mAh/g，是石墨容量的10倍多，成为高容量负极材料开发的热点。为解决纯硅负极材料的体积膨胀和循环性差问题，一种方式是制备纳米硅材料，另一种是制备硅的复合材料，硅/碳或者硅氧复合材料。复合材料的优势在于各组分间发挥各自的优良性能以实现协同效应，降低其体积效应。另外硅基负极材料在使用中与石墨负极进行混合使用，其添加量在5%～10%左右，在一定程度下又降低了体积效应，提高了循环寿命。特斯拉的电池中已经部分采用了硅碳负极，打开了硅碳负极在动力电池中应用的序幕，在应用过程中硅碳负极的工艺控制、使用比例、电解液成分的优化、电池结构的设计都需要进行系统的研究，以满足动力电池的需求。3 提高极片中活性物质占比一般电芯正负极极片的组分包括活性物质，导电剂和粘结剂。导电剂和粘结剂比例降低，从而提到了活性物质的占比，提高了单体电池的能量。目前碳纳米管、碳纤维、石墨烯等导电剂的应用能够有效降低导电剂的比例，从传统的3%～4%的比例降低至0.5%～1%；而苏威、阿珂玛等粘结剂厂家都在开发粘结性能更好的新产品，将活性物质占比提高至97%～98%，从而有效提高电池的能量密度。在电池设计中，导电剂和粘结剂的优化至关重要，既要提高活性物质占比，又不能影响电池的功率密度、极片的吸液能力、极片的柔韧性等。4 减轻电芯辅材质量电芯辅材包括正负极集流体、隔膜材料和电芯包装材料等。在确保单体电芯安全性能的前提下，通过减薄电池集流体的厚度，减薄隔膜的厚度或减轻电芯包装材料的质量等来提 高电池的能量密度。一般说来，电芯辅材的质量能占到电池质量的10%左右，这部分质量的降低能够在一定程度上提升能量密度，但并不明显。二、减轻电池系统配件质量减轻电池系统配件质量也能提升电池系统能量密度。电池系统主要配件是电池箱体，它是电动汽车的“心脏”，是电池的载体，并对保护电池的安全起关键作用，于是电池箱体需要满足密封性能、防腐性能、抗振性能、耐冲击和碰撞等功能。在减轻电池箱体质量的过程中，可选取高强度、低密度性能的材料，保证其基本的物化性能，同时也降低了其质量，这样才能进行实际应用。1 高强度钢高强度钢是指屈服强度介于210～550MPa的钢材，而屈服强度超过550MPa的钢材称为超高强度钢。在相同强度情况下，使用高强度钢可有效减薄零件厚度来实现轻量化。目前，电动汽车电池箱体主要采用钢板Q235材料。特斯拉Model 3车身底部的电池包基本被超高强度钢包围，一方面保证车身结构的稳定性，另一方面保护电池组的安全，同时取消了专程用来保护电池包的结构，从而达到结构减重的目的。2 铝合金铝合金密度低，强度较高，冲击性好，塑型性好，耐腐蚀性好，易回收，可加工成各种型材，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。但是铝合金的焊接工艺较差，材料价格较高，是钢材价格的三倍左右。因此，改善铝合金成型工艺和降低材料成本可促进电池箱体轻量化的发展。3 复合材料复合材料是指由两种或两种以上的材料组合成新材料，融合每种材料的优势，其具有质量轻，强度和弹性模量大，耐腐蚀和耐磨等优点，在某些领域逐渐取代金属合金。复合材料按结构特点可分为夹层复合材料，纤维增强复合材料，其中应用最广的为纤维增强复合材料，例如碳纤维与环氧树脂复合材料，复合材料和一般钢件相比，减重超过50%以上，和铝合金相比，减重也要达到30%以上，这对于电池箱体质量的减 轻有较为明显的效果。汪佳农等过使用有限元软件分析对比Q235钢和碳纤维/环氧树脂复合材料两种材料的电池箱体结构强度，设计了合理的碳纤维/环氧电池箱。结果表明，电池箱体承载性能没有降低，质量减轻64%。然而碳纤维的使用 需要克服价格昂贵的问题，同时复合材料在电池箱体的应用是一个渐进的过程，全部取代金属材料目前尚不成熟。三、优化电池系统设计1 采用轻量化结构通过对电池系统配件合理的结构设计，减少材料的使用，并结合计算机辅助工程(CAE)仿真分析，在配件安全性能不变的情况下达到轻量化目的，如配件中空化，复合化，薄壁化等，还可通过电芯尺寸设计和电池的重新排布使电池箱体体积不变放置更多数量电芯，以提高电池系统能量密度。例如，大部分特斯拉Model S车型的电池包分为16个小模组，而Model 3长续航版的电池包则只有4个模组。更少的模组意味着更少的电池包内部隔断、电池组BMS、线束和散热管路接口，可以从电气部分和结构两个方面减重。2 采用轻量化制造工艺制造工艺与材料、结构是相辅相成的，需要找到相适应的先进工艺来共同实现轻量化。钢材件可采用热成型技术，该技术主要是通过对钢材加热，使其变成奥氏体状态再进行加工。该技术在高温下有良好的冲压性能，成型精确，没有回弹，并且质量较轻。激光拼焊技术是将不同材质、不同涂层、不同厚度的钢材或铝合金等进行焊接组成一个完整的零件，减少零件数量和材料消耗，实现装配工艺轻量化。因此，该技术在制造工艺中得到越来越广泛的应用。例如，在特斯拉Model 3电池包中，正负极连接片从一整片变成布局在电池组两侧，而未采用传统模式的正反面的树枝状连接片。即将原先是两面的铝片变成了一面，同时所用铝片还可以更细更轻，在整个电池组层面可以减重几千克。3D打印技术是以可粘合材料如粉末状金属或塑料等为原料，采用逐层打印的方法来构造零件的技术，可以灵活地运用不同材质进行电池箱体的设计，提高电池箱体整体的功能性，降低电池箱体的整体质量，其主要优点是缩短零件制造周期，降低生产成本，减少材料浪费，减轻零件质量，但目前金属3D打印机技术还不够成熟，3D打印仍以塑料材质为主。总结：电动汽车电池系统轻量化势在必行，可通过提高单体电芯的能量密度和降低电池系统的质量来实现。采用高容量正极材料、高容量负极材料制备电芯以及使用先进复合材料制备电池系统配件等是研发高能量密度电池的主导方向。但是，面对材料成本高，工艺不成熟等问题，需要加强技术改性来降低材料成本，提高材料利用率，研发更优良的新型材料，引进国际先进设备，掌握先进制造工艺等。参考：程萍等《动力电池系统轻量化技术综述》
来源：锂电联盟会长
中国动力电池企业如何成为全球Tier1 ?
能否具备向全球车企批量稳定供货的能力，是中国动力电池企业真正国际化的标志。距离这个目标，大部分企业还有一段不短的路要走。2020年1-2月全球新能源乘用车销量TOP 20车型中，动力电池配套主要集中在LG化学、松下、宁德时代（CATL）、三星SDI、SKI和远景AESC等少数几家企业当中。这背后的另一种解读视角是，能具备为全球车企配套动力电池的企业依然屈指可数。英国研究机构Benchmark的评级也给出了相同的结论。其最近发布的2020年Q1全球汽车电池供应商评级报告中，将全球70家动力电池生产企业、共64家电池生产工厂按照相应标准进行评级。对于第一梯队供应商（Tier1），Benchmark提出的要求是，有资格为中国以外的跨国汽车OEM/EV生产商提供产品；中国国内电动汽车市场供应商；年累积产能>5GWh。以此标准对照考量，真正符合Tier1只有6家企业，分别为LG化学、松下-特斯拉、宁德时代（CATL）、三星SDI、SKI和远景AESC。这其中，仅有CATL和远景AESC为中国企业。-第1级：有资格为中国以外的跨国汽车OEM/EV生产商提供产品中国国内电动汽车市场供应商年累积产能>5GWh（在评估时等效）-第2级：尚未有资格向中国以外的跨国汽车OEM/EV生产商提供产品有资格供应中国国内电动汽车制造商有资格提供非电动汽车应用年累积容量>1GWh（在评估时等效）-第3级：尚未有资格提供电动汽车终端市场年累积容量>1GWh（在评估时等效）主要重点：非电动汽车市场，包括便携式和固定式这样的标准，其实不算严苛，但相对清晰的界定了国际车企对于电池供应商的考量维度，将包括质量（quality）、产能（quantity）和资格认证（qualification）的“3Q”标准作为评判依据。能否给中国以外的跨国汽车OEM/EV生产商提供产品，是进入Tier1的首要标准。Benchmark的评级中，仅两家入选的中国电池企业CATL和远景AESC，都符合了这一指标。高工锂电获悉，2019年，CATL已经开始大批量给大众、PSA、宝马的海外工厂出口动力电池，累积出口额超25亿元。而就在今年2月，CATL还获得了特斯拉的动力电池订单，这其中，除了会给特斯拉国内工厂供货，还将会给其海外工厂供货。而入围Tier1的另一家中国企业远景AESC，目前是Nissan旗下 Leaf车型的独家供应商，GGII数据显示，远景AESC 2019年海外出货量达4.3GWh，在全球出货量排名中位列第6。客户配套上，Nissan已经将远景AESC的供货协议延长至2023年。此外，日本经济新闻（Nikkei）年初报道称，2020年起三菱欧蓝德PHEV车型将采购远景AESC电池。除此之外，尽管有多家中国动力电池企业也都已经与跨国车企进行谈判或者已经获得定点，但由于还没有真正实质性批量化供货，因此，并没有进入Tier 1名单中。作为中国动力电池企业代表，CATL和远景AESC能得到跨国汽车OEM/EV生产商的资格认证，靠的是车规级的产品开发和生产制造及验证体系、出色的产品质量与一致性、稳定的产能供应、全球化的供给能力等过硬实力。事实上，对于国际车企而言，供应商的挑选和认证有一套系统且完整的流程，从前期的初步协议、工厂审核、工程开发、质量标准认证、项目定点、再到最终采购，时间往往持续两年以上，同时涉及工程、采购、质量、制造等多个部门。这其中，产品的稳定性和一致性，不仅仅是动力电池关注的重点，也是车企最为关注的重点。对于寻求全面转向电动汽车的欧美汽车制造商而言，目前依然是一个可能会“藏雷”的风险点。这一点，即便是已经在Tier1中的动力电池供应商，依然都还战战兢兢。LG化学，就已经深有体会。捷豹I-Pace、奥迪e-tron、奔驰EQC等多家车企电动车型产品多次停产背后，缺乏符合质量要求的动力电池稳定供应就是最大掣肘，对此，车企已经在多个不同场合抱怨其“难言之隐”。与之相反的一个案例则是，经历Nissan近十年的验证，已经为leaf提供50万辆0安全事故的动力电池产品，并实现美国、英国、日本三大全球工厂的高质量稳定供应，而这也正是目前动力电池领域所缺乏的。对于国内动力电池企业而言，要真正进入获得国际车企的接受和认可，亟待解决的，就是要通过打造车规级的产品开发和生产制造及验证体系。建立过硬的产品品质，并具备稳定供应的能力。除了制造体系与产品质量，在面向全球市场时，稳定充足的产能也至关重要，尤其是可以满足国际车企的国际化产能。事实上，按照国际车企的电动化时间表，能够真正满足需求的动力电池产能缺口依然巨大。这也已经成为车企电动化进程中最大的“拦路虎”。眼下，欧洲是电动化拼抢最为激烈的战场。软硬兼施的政策之下，大众、宝马、戴姆勒-奔驰、PSA等众车企都制定了极富野心的规划。但是这些欧洲巨头在大本营刚摆开架势大干一场，就因为动力电池产能供给紧缺被紧紧扼住了咽喉。储备粮草，成为欧洲电动化战场的“主旋律”。在波兰，LG化学刚拿到欧洲投资银行4.8亿欧元贷款，打算将欧洲产能增加36GWh。在匈牙利，三星SDI打算投资92亿元扩建动力电池工厂。在瑞典，欧洲本土动力电池企业Northvolt的工厂预计2021年投产。而在法国，PSA和SAFT合资的动力电池工厂也已经开始准备动工。Benchmark预计，到2024年45％的装机容量，将来自全球Tier1电池供应商。而在这其中，全球化的供应能力所占的权重也在逐步扩大。作为全球Tier1供应商的两家中国企业，CATL和远景AESC也在加入全球产能扩张的队列。紧随这两家企业之后，包括比亚迪、国轩、孚能、蜂巢也都在规划建立欧洲工厂。与中国本土所不同的是，海外设厂的难度和挑战完全不是一个量级。尤其是在欧洲，政策法规和流程明显更为严苛，对于企业在清洁电力使用和生产制造中的碳排放要求也极为严格，这可能是企业在国内完全没有经历过的体验。此外，海外建厂之后配套供应链体系的建立与完善，成本的控制、人才的引进与管理、当地文化的融合也都是需要挨个解决和克服的难题。已经走出去的CATL和远景AESC可能会给予更多经验。在德国，CATL的图林根州工厂设备招标已经陆续完成。预计将于2022年开始生产。到2029年将达到70GWh的产能，这使其成为全球第二大工厂。选择落地德国，背后涉及多个层面因素，既有出于政治及当地政策优惠的考虑，又有基于服务响应，贴近宝马、大众等欧洲核心客户的权衡，同时，还有对于清洁生产和可再生能源使用的考量。而在CATL落地德国之后，相应的产业链配套也开始逐步建立，这也将带动更多的中国产业链企业走出去。远景AESC全球化产能，布局更早，优势也更为明显，其目前在欧洲、日本、美国都具备成熟的供应能力。在英国，其拥有被誉为“欧洲现有最好工厂”的桑德兰工厂，在满足欧洲现有客户稳定供货的同时，也已具备扩产的条件。此外，有外界媒体猜测，基于日产、雷诺等欧洲客户的需求增长，远景AESC还有可能在欧洲新设工厂，目前，其在法国设有欧洲最大办公室，但外界分析，基于政策和客户因素，其在德国新建工厂的可能性更大。中国作为全球化产能的重要部分，也是远景AESC的发力重点。目前远景AESC中国工厂建设正在顺利进行中，拟规划20GWh产能，预计今年年中完成初期建设。高能量密度290wh/kg的电芯产品和模组产品年底投入量产。能量密度310wh/kg的电芯产品已经处于研发送样阶段。必须正视的现实是，全球化产能的建立，对于国际化的管理体系、全球化的研发和制造团队建立、跨区域和文化的融合，供应链体系的配套等都是严峻的挑战。在CATL和远景AESC之后，中国电池企业只有真正跨过上述一系列挑战，才有希望获得国际车企的认可，从而真正实现中国动力电池企业向全球Tier 1的“蜕变”。
来源：高工锂电
3月动力电池装车量同比降45.6%
4月10日消息，3月，我国动力电池产量共计4.5GWh，同比下降45.5%，环比增长396.6%；销量共计3.0GWh，同比下降55.7%。1月-3月，动力电池产量累计8.3GWh，同比累计下降58.3%；累计销量达7.9GWh，同比累计下降54.9%。装车量方面，3月，动力电池装车量约2.8GWh，同比下降45.6%，环比上升363.2%，产业呈现逐渐恢复的趋势。
来源：车东西
海外电池工厂纷纷关停！全球锂电池有断供风险？
近日，一份来自锂电池行业数据提供商——英国基准矿业情报公司（Benchmark Mineral Intelligence）的报告指出，新冠肺炎疫情的爆发，导致整个锂电池行业供应链物流放缓，并已危及到全球各地的生产和使用，锂电池有断供风险。受疫情影响，LG化学、三星SDI、松下等电池厂商暂时关闭了在美国的电池工厂。疫情压力下电池工厂关闭目前，疫情正在全球范围内快速扩散，美国无疑是重灾区之一，制造业受到很大冲击，工厂纷纷关闭。LG化学在3月25日表示，由于新冠肺炎疫情爆发，该公司已经关闭其位于美国密歇根州的电池工厂。随后，三星SDI也表示已关闭在美国密歇根州底特律附近的电池工厂。两家电池工厂将一直关闭到4月13日，至于后续是否延长关闭时间，还要看疫情发展事态。LG化学为通用汽车、大众集团、特斯拉等全球多个汽车品牌提供动力电池，该公司目前在韩国、中国、美国和波兰设有5家工厂，总产能约70GWh。三星SDI的核心客户包括沃尔沃、宝马、奥迪等，该公司位于底特律附近的电池工厂，也是其美国公司的研发中心、电池运营总部，是三星SDI在美国的核心资产。两家电池工厂关闭，某种程度上也是为了响应政府的号召。密歇根州政府在3月23日发布“居家隔离令”，要求从3月24日起的三周内，非必要岗位工作人员留在家中，以减少新冠病毒传播。至于两家电池工厂关闭会给相关车企的新能源车生产计划带来多大影响还不好说。受疫情影响，通用、大众、宝马等车企已经关闭了欧洲、美国、南非等地区的多家工厂。此外，从3月23日起的两周内，日本电池厂商松下暂时关闭了美国两家与特斯拉有关系的锂电池工厂，分别是纽约州布法罗工厂和内华达州工厂。其中，布法罗工厂主要生产特斯拉的太阳能电池板和家庭发电系统，内华达州工厂负责生产特斯拉的储能产品和动力电池。显而易见的是，如果没有内华达州工厂的电池供应，负责组装Model S、Model X、Model 3以及Model Y等车型的特斯拉弗里蒙特工厂会陷入停摆。不过，由于该工厂所在地的加州阿拉米达县发布了为期三周的“就地避难”命令，特斯拉同意从3月23日起暂停该工厂生产。原材料生产地“闭关锁国”图片来源：Proactive Investors网站在全球锂电池的主要生产国中，中国目前已逐步恢复生产，但其他国家还处于部分停工停产的状态中。疫情爆发后，各国发布的多种禁令直接限制了电池原材料的运输。澳大利亚锂矿资源丰富，是锂的主要生产国之一。不过，澳大利亚从3月20日起全面封闭边境，澳大利亚采矿与勘探公司协会（AMEC）告知其200多家成员，严格注意洲际旅行限制。智利、阿根廷和玻利维亚被称为南美地区的“锂三角”。其中，智利实施了全国禁令，首都圣地亚哥部分地区处于隔离状态。阿根廷在3月20日至31日实施全国强制隔离措施，其境内盐湖提锂的生产运营、产能建设工作陆续暂停。玻利维亚从3月26日起进入卫生紧急状态，并关闭所有边境，直至4月15日。另外，由于南非的边境和港口关闭，加上原材料钴的主要生产国刚果实施隔离政策，钴的供应面临中断。Benchmark在报告中指出，迄今为止，还没有出现电池原材料或正负极材料供应严重短缺的消息，主要是由于2019年行业供应过剩，疫情期间这部分库存会消耗殆尽，全球电池供应链未来几个月会面临挑战。海外物流受限 国内影响不大疫情带来的电池原材料生产及运输、交付问题让供应链的参与方普遍承压。锂生产商智利化工矿业公司和美国雅保公司均表示，疫情对于公司财务产生了重大影响。雅保公司告诉投资者，预计第一季度的息税折旧及摊销前利润（EBITDA）将较去年同期下降20%~25%，上半年同比下降15%~20%，主要原因是疫情导致的物流限制。安永美国交易咨询服务部金属和矿业业务负责人斯塔尔表示，在疫情期间，电池供应链中的原材料公司将难以及时发货，有些公司可能会将疫情作为“不可抗力”因素，而疫情导致的运输停滞，可能会改变企业对全球化供应链风险的看法，本地化趋势可能会加速。再看国内。鉴于中国境内疫情逐渐得到控制，企业复工，电池供应方面目前还没有明显短缺迹象。中国电池工业协会副理事长王敬忠在接受《中国汽车报》采访时表示：“因为所有原材料国内基本上都有生产厂家，相对而言，中国的电池供应链情况还好，只是还有少量原材料依赖进口，这可能会受到一些影响，但不会太大。”那么，智利、阿根廷等国的锂生产中断是否会影响国内？“影响不大，国内的锂产量也很大。”王敬忠表示，“至于钴，我们在尽量少用。三元材料，我们争取无钴化。钴在小电池上还好，但用在大电池、动力电池上，虽然能量较大，但安全性比较差。因此，我们在锂动力电池上尽量减少钴的使用。”王敬忠告诉记者，中国电池工业协会的会员暂时还没有反映有电池原材料短缺等问题。
来源：中国汽车报
剑桥大学利用AI技术改善电池健康和安全性
预测锂离子电池的健康状况和剩余使用寿命是限制电动汽车广泛使用的一大难题。随着时间的推移，电池性能会通过一系列复杂的精细化学过程而下降。单独来看，这些过程对电池性能没有太大的影响，但合在一起，它们会严重缩短电池的性能和寿命。来自剑桥大学和纽卡斯尔大学的研究人员设计了一种新的方法，通过向电池发送电脉冲并测量其响应来监测电池。然后，他们利用机器学习算法对测量数据进行处理，以预测电池的健康状况和使用寿命。“安全性和可靠性是最重要的设计标准，因为我们开发的电池可以在一个小空间里储存大量能量，”剑桥大学卡文迪什实验室的阿尔法·李博士（Dr． Alpha Lee）说，”通过改进监测充放电的软件，并使用数据驱动软件来控制充电过程，我相信我们可以大大改善电池性能。”研究人员设计了一种通过向电池发送电脉冲并测量其反应来监测电池的方法。然后使用一个机器学习模型来识别电反应的具体特征，这些特征是电池老化的信号。研究人员进行了超过20000次的实验测量来训练模型。重要的是，该模型学会了如何从无关的噪声中区分重要的信号。他们的方法是无创的，是一个简单的附加系统。研究人员还发现，机器学习模型可以为退化的物理机制提供线索。该模型可以告知哪些电信号与老化最相关，进而允许他们设计特定的实验来探究电池退化的原因和方式。“机器学习是对物理理解的补充和增强，”第一作者之一、同样来自卡文迪什实验室的张云伟博士（Dr． Yunwei Zhang）说。“我们的机器学习模型识别出的可解释信号是未来理论和实验研究的起点。”该研究结果发表在《自然通讯》杂志上。
来源：OFweek锂电网
动力电池回收体系建设再获政策支持
力神大容量三元铝壳锂电池1.9元/块、宁德时代234AH三元动力锂电池1.35元起、汽车底盘拆下来的国轩20A铁锂动力电池24元/块……记者日前在二手交易平台“闲鱼”上随手一搜，呈现出来的动力电池回收乱象令人触目惊心。随着动力电池“报废潮”的来临，进一步完善动力电池回收法律法规已刻不容缓。日前，工信部印发了《2020年工业节能与综合利用工作要点》（下称《工作要点》），再次强调推动新能源汽车动力蓄电池回收利用体系建设，从回收、梯次利用以及溯源监管三方面下手，引导行业健康发展。回收市场乱象仍存据新能源汽车国家大数据联盟发布的数据，预计今年，我国退役动力电池累计约达25GWh。国际市场研究机构Markets and Markets最新发布的研究报告也显示，预计2019-2024年，亚太地区的锂离子电池回收市场将以最高的复合年增长率增长，其中，中国作为电动汽车保有量第一的国家，更是储能等应用锂离子电池回收的最大市场之一。此前，为更好地对退役电池进行规范性回收和处理，我国制定了动力电池回收企业“白名单”制度：凡是进入名单的企业均具有较强的处理废旧动力电池实力，以此减少报废动力电池对环境的污染。但记者联系多位“白名单”企业的相关负责人后发现，由于市场不规范，“白名单”企业的回收量并不乐观。“目前的动力电池回收市场仍存在大量乱象，比如电池的回收渠道还是价高者得，哪怕该企业并不在动力电池回收企业‘白名单’里。”资源强制回收产业技术创新战略联盟秘书长何叶告诉记者，目前的电池回收成本较高，行业想要健康发展就必须要规范回收渠道，让电池价格回归正常，不再以竞价的方式进行回收。在此背景下，《工作要点》指出，要从三方面推动新能源汽车动力蓄电池回收利用体系建设：首先，要深入开展试点工作，加快探索推广技术经济性强、环境友好的回收利用市场化模式，培育一批动力蓄电池回收利用骨干企业。其次，要研究制定《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》，建立梯次利用产品评价机制。最后，要依托“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”，健全法规，督促企业加快履行溯源和回收责任。“企业在电池回收中的主动性和责任感不强，或许与当下回收还未形成规模有关。因此，工信部今年提出要着重抓试点，培育一批骨干企业的做法，无疑将起到标杆和示范引领作用，让良性竞争促进行业健康发展。”有业内人士指出。“行业正进入规范化发展阶段”“从规划政策、指导政策、具体政策三个维度看，目前国内动力电池回收行业正在进入规范化发展阶段。”中国电池联盟综合部主任杨清雨指出。记者了解到，为规范行业，近年来，相关部门陆续出台了不少关于废旧蓄电池综合利用方面的政策和标准。比如，规划性政策有《节能与新能源汽车技术路线图》等；指导性政策有《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》等；具体性政策则有《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件（2019年本）》和《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范公告管理暂行办法（2019年本）》等。“希望可以在动力电池大规模退役前建立具有一定成熟度的电池回收利用体系，建立以生产者责任延伸制度为依托的各环节高度配合的产业链条。这些政策对于指导废旧动力电池回收行业规范发展将起到重要作用，也可为新能源汽车的可持续发展提供重要保障。”何叶认为。“未来，动力电池回收网络将向着多元化方向发展，车企自有渠道建设回收网络、第三方企业回收网络建设、车企与第三方合作建设回收网络等模式将并存。”杨清雨提到，“而回收处置等盈利环节的企业将会更加积极地参与回收网络建设，新建企业会逐步增加。”但值得注意的是，虽然目前已有大量政策为动力电池行业的发展“护航”，但由于回收体系尚待健全完善，未来的回收产业仍将面临诸多挑战。“最重要还是得从源头想办法，政策可以为行业发展提供一个良好的市场环境，但最重要的还是需要生产企业负担起责任主体的‘重担’，积极履行溯源和回收责任。”何叶坦言。
来源：中国能源报
