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2019年中国动力电池装机量分析

在GGII发布了12月的数据以后,我们可以对2019国内电池行业的情况做一个概览,我们能明显看到在不同市场需求上的差异,也能看到演变的分水岭,7月之后的补贴退坡对国内不同的电池企业产生差异化的影响。展望2020年以后,还是有一些可能性。1、2019年国内装机量概况和之前乘用车的合格证一样,12月我国新能源汽车生产约15.4万辆,同比下降32%;2019全年的新能源汽车大盘子累计生产约117.7万辆,同比下降4%。对应的12月动力电池装机量约9.71GWh,同比下降27%,2019全年累计装机量约62.38GWh,同比增长9%。这个数据看上去似乎不太好,但是比起上半年,整体的装机量还是稳重有升。图1 2019年国内上下半年的装机量在这个上半年下半年的分界岭里面,出现了很大的变化,最主要的是比亚迪的装机量和CATL不断拉大,上半年CATL和BYD的装机量分别为13.43GWh和7.38GWh,到了下半年变为18.87GWh和3.398GWh,如下所示。这个差异在7-8月暑期不明显,在9月以后的一波上量过程就很有差异。图2 上下半年的市场比例如果我们把前面几年的上下半年的量分别来看,也确实能看出一些端倪。下半年整体的情况其实比较差一些,能够稳住局面的一部分是A级乘用车市场,一部分是客车市场在公交领域的推广,这两部分支撑着下半年的装机量。图3 下半年能起量的企业,还是配套客户资金给力2、分市场进行对比把三个市场的图分别打开,我们可以看下这些头部企业在三个市场的市场占有率的情况,CATL这么高的量,乘用车和客车的高占有率支撑基本盘。图4 2019年在三个市场主要装机量客车领域,主要的企业相比,在标准箱的策略情况下,CATL是占了绝对的主导权的。乘用车市场也已经过了50%,专用车的量比较小,所以不明显。图5 三个主要市场和几个主要的跟随者相比照的市场情况3、格局的形成过程虽然同比的市场下半年一路走低,但是相对于上半年,各家车企还是努力在能做的范围内维持大盘子,总量还是平稳的。客车的市场非常有特点,其实整体和乘用车市场的集中供货情况相似,但是通过标准的电池箱策略,在极少的电池情况下,CATL能够把大量的标准箱向很多客户提供,这种策略得到了公交车的运营单位的支撑,夹在中间的大巴企业也就用了这样的事实标准。所以随着时间的演变,之前在客车领域占了非常大的市场份额比亚迪,只能被压缩到很少的市场份额,大量的磷酸铁锂产能转向了专用车,做一些泥头车。在客车市场上,还能做的一些电池企业也是以大电芯的磷酸铁锂路径来走。我觉得这个限制,是从高能量密度开始的,在较长的一个时间范围内,磷酸铁锂的战役最终以标准方案收场。图6 CATL的客车客户情况在乘用车里面,CATL的占有率也是比较高的,主要是在A级和以上的车型在使用,以北汽、吉利、蔚来和上汽等企业分着产能。这里总体还是比较散,这和目前乘用车市场没有明显的爆款有关系,又没有标准的电池方案,所以走量起来比较碎。在这里面,我们看到随着标准模组进入定制化发展以后,后面的力神、欣旺达、孚能和中航锂电的腾挪机会。图7 CATL的乘用车客户小结:等我拿到12月的细节的数据,可以就一些细致的内容再抽出来谈一谈。2020年,由于乘用车企业对于双积分的实践会有一些不同的动力,合资这块进入会比较多,这个客户需求的结构又会有很大的不同。整个格局的发展和演变,受制于很多的要素。

作者: 朱玉龙 来源:汽车电子设计
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国内动力电池行业面临“洗牌”

外资入场,将会从本土电池企业手中抢走部分高端乘用车动力电池订单。与此同时,市场态势的变化,也倒逼国内企业加大横向联合、扩大产能、打通锂电产业链上下游、积极走向海外市场。近日,工信部发布《新能源汽车推广应用推荐车型目录(2019年第11批)》,共22款纯电动汽车入选目录,包括即将国产的特斯拉纯电轿车,以及外资品牌奔驰、丰田等旗下产品。这表明,搭载外资品牌电池的新能源汽车将首次在中国获得补贴。与此同时,特斯拉宣布获得超百亿元的中资银行贷款,这意味着外资动力电池企业正在获得“国民待遇”。种种迹象表明,伴随中国市场对外开放的大门越开越大,外资动力电池企业将抓紧布局中国市场,国内动力电池竞合格局或将生变。市场格局生变2019年以来,全球动力电池企业纷纷将目光瞄准在中国市场。韩国SK创新(SKI)不久前发布消息称,在江苏省常州的面向纯电动汽车的锂离子电池新工厂已建成。2019年上半年,LG化学牵手吉利,成立合资公司,预计将于2021年底前建成10GWh的电动汽车电池工厂。业内人士指出,外资动力电池厂商进入中国,有利于加速国内动力电池行业洗牌。一些排名靠后的小型电池厂商将首先受到冲击。而对于宁德时代、比亚迪等头部企业而言,外资强大的技术研发和储备能力,也会使其备受压力。有分析称,外资入场,将会从本土电池企业手中抢走部分高端乘用车动力电池订单。与此同时,市场态势的变化,也倒逼国内企业加大横向联合、扩大产能、打通锂电产业链上下游、积极走向海外市场。产业集中加速在产业政策的支持下,近年来国内迅速成长起一批如宁德时代、国轩高科、比亚迪等具有竞争力的动力电池企业,但不可忽视的是,随着市场规模不断扩大,国内动力电池产业发展的瓶颈开始凸显。“外资企业来势汹汹,势必会给国内动力电池企业带来一定的压力和挑战。”北京长城华冠汽车科技股份有限公司电动车事业部电池管理系统工程师张青岭直言,“在国内动力电池企业中,除宁德时代和比亚迪等头部企业外,其他厂商与外资企业技术差距较大,国内动力电池市场将遭遇一定冲击。”据了解,宁德时代从2019年才开始批量供应NCM811电池,而日韩等国企业已经开始布局比NCM811电池更新一代的产品。韩国SKI首席执行官KimJun称,要尽力全面研发全新一代NCM(镍、钴、锰)电动车电池电芯,三种金属材料的配比为9:0.5:0.5。提高电池镍金属含量意味着车辆的续航里程数将随着能量密度的增大而提升。与国际主流的三元锂电池技术路线不同,另一家国内巨头比亚迪以磷酸铁锂电池起家,在外资企业加紧布局中国市场的背景下,比亚迪也面临如何兼容三元锂电池技术的问题。虽然面临着一定压力,不过,有业内人士认为:“从近期来看,宁德时代和比亚迪原有的客户还可以紧紧拿在手中,不会因为外资厂商进入失去自身的市场份额,反而会因小厂退出而获取新增份额;但从长期来看,产业集中度将会进一步提升,最终存活下来的企业不会超过10家,真正具有竞争力的企业维持在4-5家。”国内企业面临降本压力外资入场,迫使我国动力电池企业不能再当“温室里的花朵”,而是要想方设法突破产业发展的瓶颈,降低成本。一位动力电池业内人士表示,外资动力电池的竞争优势主要是技术与成本控制,由此在市场上形成了一定“壁垒”。以松下为例,尽管同样生产的是三元锂电池,但松下采用的是另外一种配比的原料,可以在提升能量密度的同时降低成本。目前,在国内市场,动力电池系统成本占纯电动车整车成本高达40%,与国外先进水平相比,有一定差距。未来,需要进一步降低动力电池系统的成本。以宁德时代为例,2015年其动力电池系统价格为2.27元/Wh,2018 年降至1.16元/Wh,年均复合下降约20%。据了解,宁德时代和比亚迪都在研发无模组动力电池包(CTP)技术,试图用更精简的电池内部设计来提升电池性能。在不久前宁德时代与北汽新能源深化战略合作的签约仪式上,宁德时代董事长曾毓群表示:“CTP技术将覆盖北汽新能源现有和即将推出的全部主流车型。”同时,包括亿纬锂能在内的诸多第二梯队企业也在年报中表示,要提升产线的自动化水平,用来降低成本。有业内专家预测,2020年,国内动力电池产业的玩家数量将会从目前的70多家骤减至20余家,如果没有任何技术升级,众多中部与尾部的玩家必将面临出局。全国乘联会秘书长崔东树认为,放开动力电池约束,有效引入竞争,将推动电池成本进一步降低。这对于当前利润急剧下滑、难以盈利的整车企业来说,意义同样巨大。

作者: 韩逸飞 来源:中国能源报
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有序回收动力电池急需顶层设计

作者:鲍 南进入2020年,我国新能源汽车动力电池开始进入规模化退役期。面对20多万吨“风烛残年”的动力电池,如何做好回收利用成为严峻且紧迫的现实考题。新能源汽车因环保而生,使用过程中产生的环保效益来之不易。倘若回收利用环节不完备导致电池污染,无异于前功尽弃。1块20克重的手机电池可使1平方公里的土地污染50年,“块大量足”的动力电池如果处理不当,可能引发的后果不堪设想。令人欣慰的是,由于动力电池的特性,相关回收产业是一个实打实的朝阳产业。从汽车上拆下的电池还有一定的储电能力,可以用于基站“备电”、电网“储能”等方面。经梯次利用后,“油尽灯枯”的电池还可通过拆解,实现钴、锂、镍等贵金属的再资源化。可以说,只要有一条成熟的产业链,“定时炸弹”完全可以成为“城市矿产”。虽然回收利用产业链前景光明,但要实现全部动力电池的绿色回收却很不容易。早在2016年,动力电池行业就被称为风口,但许多投资者进入行业一瞧,发现自己根本斗不过没技术无设备的小作坊。绿色拆解、环保回收、无害处理往往意味着较高的运营成本,但“三无”作坊用污染换钱的回收模式可以让运营成本几近于无。小作坊“捣乱”只是当前动力电池回收之困的冰山一角。作为消费者,许多车主并不关心退役电池去往何处;作为车企,许多生产厂商没有动力与精力参与电池回收处理;一些管理者把电池回收认定为冶炼,政策上的引导和支持少之又少。多重因素交织,让动力电池回收有产业链却没有体系,单靠市场调节难以形成闭环。电池回收行业要如何从散乱无序走向规范有序?合理的顶层设计是必由之路。电池再利用所涉及的评估体系、回收网络、交易平台、奖惩机制等环节之间存在壁垒,同时关涉环保、工商、税务等诸多部门。这样的现实,呼唤相关部门牵头,统合各方资源,建立规章制度、理顺回收环节、做好市场监管。作为全国新能源汽车动力电池回收利用试点地区,江苏通过约束、引导和补贴,实现了电池溯源、利用与拆解的可管可控。在电动汽车保有量最大的京津冀地区,三地政府也联合发布了电池回收利用试点方案。从国外的成熟经验看,无论是像德国一样,立法明晰回收责任;还是如美国一般,制定标准约束行业,政府引导都在电池回收中起到关键作用。这些例子提醒着,搭建电池回收体系,尤需相关部门牵头。据测算,到2025年,动力电池报废量预计有近百万吨;到2030年,数字会进一步翻番。时间紧、任务重,建立绿色可持续的电池回收体系已刻不容缓。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:北京日报
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2020年动力电池七大技术预测

时光不知不觉开启了2020年的闸门。在过去的2019年,新能源补贴退坡和市场竞争惨烈,动力电池行业步入寒冬。不过在政策、市场、资本等多重因素带动下,动力电池的未来前景依然远大。对动力电池技术研发而言,寒冬时节正是沉淀,厚积薄发的时刻。高工锂电根据2019年动力电池技术发展情况,就2020年动力电池行业的技术,进行七大预测。预测一:标准模组590技术投入会进一步加强但355模组主流地位不变虽然德国大众基于MEB平台,推出标准590模组,以更高成组效率受到市场热捧,但相关锂电产业链尤其是设备制造技术,还尚未完全突破。其中标准590模组对应的单体电芯尺寸长约550mm,用对应的锂电设备制造,尤其是叠片技术突破还有一定难度。一方面韩国本土的DA、NS、APRo设备厂商,在国内售卖的叠片设备是Z字叠,而不是热复合叠片机。它们供给LG化学的叠片设备主要分卷叠和堆叠。卷叠针对小型电池,堆叠针对大电池。另外LG的卷绕式叠片电池专利应该还有一年才到期,这依旧对国内电池厂在这方面的技术形成制约。不过像先导智能积极推进整线制造工艺、赢合科技选择跟德国曼兹合作开发叠片相关设备等,这些国内头部锂电设备企业的努力,都会给590标准模组提供新的技术投入。预测二:宁德时代的CTP技术和比亚迪的刀片电池技术会进一步发展2019年宁德时代的CTP技术和比亚迪的刀片电池是国内最耀眼的动力电池创新。这两种方式均是基于电池系统整体安全性和能量密度,进行提升和优化,减少冗余。从整车厂的角度看,动力电池企业开始更深入的以终端需求为主进行创新,非常有利于动力电池产业链上下游的资源充分利用,加快行业发展进程。同时也暗示着未来动力电池技术发展有可能从cell to pack 到cell to vehicle,按照整车需求进行集成,进一步优化中间工序。预测三:在保证高能量密度的情况下高功率快充技术更高充电倍率努力动力电池的快充技术,将持续以高功率充电为主。尤其是对当前的新能源汽车市场而言,快充商业模式大部分情况下,依然优于换电模式。一方面换电模式需要在动力电池标准化和新能源汽车集中的情况下,规模普及速度才会加快。另一方面快充就像燃油车加油,在投入产出比上,比换电的收益相对更有保障。预测四:固态电池的商业化速度不会在2020年大规模普及从氧化物固态电池来看,生产过程成本仍然占比超过50%,相比于锂离子电池(过程成本仅为20-30%)仍然明显偏高。同时固态电池还存在露点管理和粘合方面的技术问题,暂时还很难解决。还有在制造方面,还没有比较大的突破。因此要想实现大规模量产,估计还需要3-5年时间。预测五:动力电池的补锂技术会更进一步发展应用于电动汽车和大型储能装置的锂电池,在能量密度方面的要求,日益提升。然而通用的锂电负极石墨材料,其理论比容量372mAh/g,已无法满足。目前技术发展趋势是负极选用硅碳材料,其比容量4200mAh/g。不过负极硅碳有首次充放电效率较低、膨胀大、长循环会粉化等问题。对应的补锂技术能有效规避硅碳负极不足,提升能量密度,作用机理主要分两方面。一方面增加活性锂离子含量,补偿首周充放电过程中的活性锂损失,提升电池首周可逆容量。另一方面实现负极材料体积的预膨胀,减少材料颗粒在嵌锂过程中的破裂和极化,提升负极的机械稳定性和循环性。预测六:动力电池能量密度将进一步提升,磷酸铁锂材料可能回归新能源汽车起火的安全事故发生,让市场和政策对动力电池安全性的关注度提升。不过新能源汽车销量依旧受续航里程制约,提升动力电池能量密度仍迫在眉睫。这虽然意味着安全性排在第一位,但动力电池能量密度会进一步提升,尤其是随着高镍三元正极材料逐步渗透,将不断提高。关于磷酸铁锂,比亚迪将于2020年5-6月份推出的全新一代磷酸铁锂电池,体积比能量密度将提升50%,寿命长达8年120万公里,成本节约30%。还有合肥国轩最新消息,宣布单体电芯能量密度已提升至190Wh/kg,并配套续航里程400km以上的车型。同时表示明后年磷酸铁锂的单体电芯能量密度有望达到200Wh/kg,实现160Wh/kg系统能量密度。这均意味着磷酸铁锂动力电池性能方面,依旧有改进空间。再加上低成本,高安全的优势,随着国内头部动力电池企业加大投入,磷酸铁锂电池相应的能量密度和系统能量密度提升后,有望回归,抢占一部分市场。预测七:动力电池安全性大幅提升动力电池的安全性,主要是动力电池热失控。其意味着电化学化合健构成的能量势垒遭到破坏。就像大坝决堤,膨胀起火燃烧爆炸是个由内往外的过程,一般的灭火剂根本起不了作用。这时通过BMS实时监控电压电流温度以及其他直接或间接手段获得电池参数信息,包括SOC,电压电流温度内阻变化趋势。然后通过一定算法,实现提前评估预测风险,尽早采取措施,避免电池过度使用和滥用,防止热失控发生。再加上2019年高工锂电年会,参会嘉宾分别从设备、制造工艺、电芯层面、PACK层面、系统层面的提前预防,以及发生安全事故的控制和处理等环节,围绕动力电池安全性进行的演讲。由此可看出2020年,动力电池的安全性会成为重中之重,将大幅提升。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:高工锂电
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中外重金布局固态电池:蓄能提升50% 普及或需十年

[ 尽管看好固态电池的发展前景,但吉野彰认为,如果单从价格方面考量,固态电池要与锂离子电池竞争,恐怕还得等上10年。 ][ 据了解,半固态与全固态电池的综合成本是现有锂电池的两到三倍,中金公司预计,至2025年,国内有望实现部分关键材料的突破与配套,批量化的成本降低。“未来10年,锂离子电池仍将主导电池行业。”吉野彰对第一财经记者表示。 ]电池技术的发展重新定义了能源,从智能手机到电动汽车,电池技术已无处不在。日前,在斯德哥尔摩大学举行的一场面对1000位公众的公开讲座上,因发明锂离子电池而分享2019年诺贝尔化学奖的日本科学家吉野彰(Arika Yoshino)表示:“锂离子电池在创新中将扮演非常重要的角色,并引领可持续社会的发展。”但电池技术还有进步的空间,吉野彰认为,固态电池的前景就非常广阔。相比传统锂离子电池,固态电池的能量密度和安全性更高。机构预计,固态电池将在十年后量产。国内外公司持重金进入,国内的个别企业早已抢先布局,部分企业已具备小批量生产能力。锂离子电池的两大难题上世纪80年代初,当吉野彰还在实验室里开发新型电池技术的时候,他根本没有想到锂电池将会成为未来电池技术的中心。“那个时候,我想它们可能只能用在8毫米的摄像机里面。”吉野彰笑称,“今天人们几乎已经离不开它们,从智能手机到所有的电子产品,包括电动牙刷和电动小摩托。”从早期的铅酸电池,到丰田等日企主打的镍氢电池,再到2008年特斯拉roaster使用的锂离子电池。传统液态锂离子电池已引领动力电池市场十年,但安全问题引发关注。2016年,三星召回了250万部Galaxy Note 7智能手机,原因就是锂离子电池起火。随着锂电池的普及,锂电池的安全性也越来越受到关注。国际第三方检测、检验和认证机构德国莱茵TUV集团相关负责人向第一财经记者表示:“锂离子电池生产与应用行业安全问题日益严峻。”在国内,莱茵TUV集团已经与宁德时代(300750.SZ)签署全球框架合作协议,双方将围绕电池、储能系统、生产设备及生产过程展开全方位合作。在安全性之外,锂离子电池最大的问题是蓄能。即便是今天最先进的锂离子电池,也只能存储石油或者航空煤油能量的很小一部分,这也打压了诸如电动飞机这类更大计划的雄心。但电池蓄能的提升有助于通过可再生能源的利用应对气候变化问题。航空碳排放每年都要达到5亿吨的量,电池技术的提升将使得新能源变革成为可能。在2019年的巴黎航展上,以色列航空领域的初创公司Eviation就展示了一架使用清洁能源作为动力的全电动商用飞机的原型机,未来希望能够替代30%的300英里以下的短途飞行。而如果电池的能量密度能够得到进一步的提升,那么未来高速公路上的大型货车也将能使用电动动力来替代燃油。固态电池储能提升50%吉野彰承认,电池技术还有待进步,但好在已经找到了一些“很有意思的方法”。吉野彰对第一财经记者表示:“我认为固态电池代表了未来的一个方向,固态电池在基础研发方面已经取得了重大的突破性进展,而对于大规模量产的研发技术也正在进步。”固态电池是采用固态电解质的锂离子电池,由于固态电解质取代了传统锂离子电池中可能燃爆的有机电解液,解决了高能量密度和高安全性能两大难题。在相同能量下用固态电解质取代电解液的电池,具有更高的能量密度,同时拥有更大的功率和更长的使用时间,是下一代锂电池发展的大趋势。“固态电池能够比锂离子电池存储能力提升50%。”固态电池生产商Solid Power首席执行官、美国科罗拉多大学教授Douglas Campbel表示,“由于锂离子电池有液体,因此有安全隐患,固态电池更加稳定。”但固态电池也存在挑战。比如Solid Power正在开发的电池对锂的金属形态有很高的要求,但这种金属是非常难以处理的。另一个问题是金属锂还不能被大规模地工业化提炼,因此很难得到足够多的工业用锂。与吉野彰分享诺贝尔奖的英国科学家威廷汉表示,固态电池可能会率先在智能手机等小型电子产品中应用。“因为在大规模系统中应用仍然存在很大的问题。”威廷汉称。尽管看好固态电池的发展前景,但吉野彰认为,如果单从价格方面考量,固态电池要与锂离子电池竞争,恐怕还得等上10年。据了解,半固态与全固态电池的综合成本是现有锂电池的两到三倍,中金公司预计,至2025年,国内有望实现部分关键材料的突破与配套,批量化的成本降低。能源研究机构Wood Mackenzi分析师Rory McCarthy也表示,固态电池以及其他新的电池技术都面临的一大挑战是与锂离子工厂的竞争,由于锂离子工厂正在全球扩张,因此生产成本将快速下降。而建立一座工厂的时间周期基本要4~5年才能全面投产,资产回报要等上10年左右。“未来10年,锂离子电池仍将主导电池行业。”吉野彰对第一财经记者表示。普及还要等上十年固态电池作为业界公认的下一代锂电技术,或许将在十年后真正普及。恒大研究院预计,固态电池技术真正成熟可能需要等到2025年前后,真正具备量产能力可能需要等到2030年前后。研究机构预计,到2030年,全球固态电池需求有望接近500GWh。当前,全球多家巨无霸车企对于固态电池都在投入重金竞相研发。日韩以大公司主导技术研发相对领先,欧美以初创公司为主积极布局。据Yole统计,2018年全球布局固态电池的大公司占比约50%。其中以丰田、宝马、大众、现代等车企为主,包括三星SDI、LG化学、优美科等传统锂电池及材料厂商。欧美国家主要科研机构,如麻省理工学院、科罗拉多大学等科研机构先后衍生出SolidEnergy System、Solid Power等初创企业,并获得车企等融资。国内方面则以产业链公司与科研机构为主导,台湾辉能、卫蓝新能源、清陶能源等部分企业具备小批量生产能力。台湾辉能、24M率先步入商业化,清陶能源已建成0.1GWh固态锂电池产线,卫蓝新能源和中科院物理所合作并拥有固态锂电池试制线。赣锋锂业(002460.SZ)于2017年和中科院宁波材料所合作设立固体电解质材料工程中心,2018年启动2亿瓦时固态锂电池中试生产线建设项目。国轩高科(002074.SZ)研发的半固体电池现已处于实验室向中试转换阶段。宁德时代则推进聚合物和硫化物基固态电池方向的研发工作。此外,上汽集团(600104.SH)、天齐锂业(002466.SZ)、万向等已参投固态电池企业。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:第一财经
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2019年电池领域取得六大重要进展

2019年诺贝尔化学奖授予三位科学家——美国学者约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和日本学者吉野彰,表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。当前,锂离子电池广泛用于电动汽车等领域,全球正在变成一个“可移动充电的世界”。2019年,电池领域出现了多项重大技术进展。高温下可安全充电通常,锂离子电池充电超过60摄氏度会大幅缩短电池寿命。2019年10月,美国宾夕法尼亚州立大学发布了一项新技术,将镍箔附着在电池的负极端,锂离子电池温度在10分钟内可以达到60摄氏度,充电完成后快速冷却,可以把高温对电池的有害影响降至最低,目前已安全充电1700次。充电同时可“捕捉”二氧化碳二氧化碳是影响气候变化的重要气体,如何把“废气”变成“宝”是各国科学家关注的重点。2019年10月,美国麻省理工学院发布一种新型电池——“电摆”电池,可以“捕捉”空气中的二氧化碳。通过将聚蒽醌化合物涂在电极的两端,电池在充电的同时可以吸收空气中的二氧化碳。7000个充电周期后,电池容量仅下降了30%。目前,研究人员计划将“电摆”电池充电周期提高到2万至5万个。锂—二氧化碳电池可完全充电锂—二氧化碳电池是一种极具吸引力的储能系统,其能量密度是普通锂离子电池的7倍以上。然而,在充电过程中,锂—二氧化碳电池会积累过多的碳物质,导致充电效率越来越低。2019年9月,美国伊利诺伊大学芝加哥分校发布了一项新技术,利用电池阴极内置的二硫化钼的“纳米片”以及由离子液体和二甲基亚砜组成的混合电解质,有效防止电池碳堆积。目前,该型电池已完成了500个充电周期测试,充电效果良好。具有熔融硅核心的电网级储能风能、太阳能、地热等可再生能源可以产生大量电能,但同时需要建设大量的储电设备。2019年4月,澳大利亚一家公司推出了一种新型热能设备,采用模块化电池,可以储存任何来源的电能。该设备利用电能先熔化绝缘室内的硅,再将热能转化为电能。该热能储电设备的一大优点是熔融硅不会像锂一样降解。在测试中,热能设备在3000个测试周期中未出现退化迹象,使用寿命预计可以达到20年。在同等容量下,热能储电设备的储能是锂离子电池的6倍,但单价只有锂离子电池的60%至80%。能量密度翻倍与传统燃料相比,电动汽车锂离子电池的能量密度仍显不足,不增加电池重量就难以提高车辆续航里程。2019年10月,澳大利亚迪肯大学前沿材料研究所发布一项新技术:新型电池使用锂金属阳极,避免了传统易燃的挥发性液体电解质,充电更加安全。电池重量不增加,就可以使锂离子电池的能量密度增加一倍,有效提升电动汽车的续航里程,让电动飞机的续航里程也更具有意义。全球最大储能项目扩建2017年,特斯拉赢得了世界上最大的锂离子电池的合同,为澳大利亚南澳大利亚州建造12.9万度储电设备,最大输出功率达到了100兆瓦。根据最新一项协议,澳大利亚南澳大利亚州要求特斯拉将该项目最大储电容量和输出功率提高至19.35万度和150兆瓦。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:中国交通新闻网