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《电力储能用锂离子电池退役技术要求》正式发布
近日，国标GB/T 43540—2023《电力储能用锂离子电池退役技术要求》正式发布，将于2024年7月1日实施。 文件规定了电力储能用锂离子电池的外观、安全性、电性能和经济性等退役技术要求，描述了相应的退役判定方法。 锂离子电池无法满足运行技术指标或安全要求，改造成本或检修维护技术经济性不合理时，应进行退役处理。 锂离子电池/模块/在出现明显变形、开裂，漏液、泄压阀破损，击穿或闪络痕迹影响使用，电气连接出现破损、腐蚀、松动、脱落等外观缺陷且无法修复时应进行退役处理。 锂离子电池在发生安全事件、存在安全隐患、绝缘性能不足、释放烟雾或可燃气体、耐压性能不足、达到设计使用寿命，性能不能满足安全要求时应进行退役处理。 锂离子电池充放电能量或者能量效率不能满足电站预期使用需求，经评价存在电站不具备扩容空间，扩容后仍不能满足电站预期使用需求或电池扩容成本大于预期收益等情形之一的，应进行退役处理。 应根据储能电池的退役要求和运维，检修资料反映出的设备状态，对电池的外观、安全性、电性能、经济性等进行综合判定。 起草单位：国网河南省电力公司、国网湖南省电力有限公司电力科学研究院,国网江苏省电力有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、中创新航科技集团股份有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网甘肃省电力公司电力科学研究院、深圳供电局有限公司、山东科技大学、蜂巢能源科技股份有限公司、江苏中天科技股份有限公司。 具体退役技术要求如下。外观变形/开裂/漏液/泄压阀破损 锂离子电池单体，模块，电池簇出现明显变形、开裂，漏液、泄压阀破损，击穿或闪络痕迹等影响使用的外观缺陷时，应进行退役处理。 锂离子电池单体、模块、电池簇的电气连接出现破损、腐蚀、松动、脱落等外观缺陷且无法修复时，应进行退役处理。安全性发生安全事件/存在安全隐患/绝缘性能不足 锂离子电池在发生安全事件、存在安全隐患、绝缘性能过小、释放烟雾或可燃气体、耐压性能不足、达到设计使用寿命时应进行退役处理。 安全事件 锂离子电池出现热失控或者热扩散时，发生膨胀、漏液、漏气、起火，爆炸、击穿或闪络等现象时，应进行退役处理。 锂离子电池在调试，检修、运维过程中误操作造成过充、过放、过载，外短路等安全事件，经评价安全性不满足要求时，应进行退役处理。 锂离子电池发生跌落、倾倒，挤压，被灭火介质误喷淋等可能影响运行安全的事件后，经评价安全性不满足要求时，应进行退役处理。 安全隐患 锂离子电池管理系统频繁出现电压、电压极差、电流、温度、温度极差、绝缘电阻、簇间环流等电池状态量报警信息，经维护或者检修后仍无法修复，应进行退役处理。 锂离子电池经状态评价存在能量异常加速衰减等劣化趋势，应进行退役处理。 同一批次锂离子电池在其他储能电站出现召回或家族缺陷，根据召回原因或家族缺陷的影响范围确认电池存在安全隐患，应进行退役处理。 （注：家族缺陷为锂离子电池生产制造过程中由于设计、材料、工艺等共性因素导致的缺陷。） 绝缘性能 锂离子电池模块、电池簇正极与外部裸露可导电部分之间，或者电池模块，电池簇负极与外部裸露可导电部分之间的绝缘电阻与标称电压的比值小于1000Ω/V，且无法修复，应进行退役处理。 可燃气体和烟雾 锂离子电池释放了烟雾或者可燃气体，应对相应电池进行退役处理。 耐压性能 电池模块，电池簇正极与外部裸露可导电部分之间，或者电池模块，电池簇负极与外部裸露可导电部分之间应按照GB/T 36276的规定施加相应的电压，发生击穿或者闪络现象、直流耐压漏电流大于10mA，且无法修复，应进行退役处理。 使用寿命 锂离子电池达到电池设计使用寿命，且经检测评估其外观、电池状态、绝缘、耐压等性能不能满足安全要求时，应进行退役处理。电性能不足结合经济性评价确定 锂离子电池充放电能量或者能量效率不能满足电站预期使用需求（锂离子电池充放电能量小于额定值时，能量效率低于电站设计值时），经评价存在电站不具备扩容空间，扩容后仍不能满足电站预期使用需求或电池扩容成本大于预期收益等情形之一的，应进行退役处理。 锂离子电池维护、检修、更换成本严重影响预期收益时，应进行退役处理。
来源：储能与电力市场
东北大学科研团队钠离子电池负极领域研究取得重要进展
近日，东北大学谢宏伟团队在国际知名期刊ACS Energy Letters上刊发文章，合成出一种纳米石墨片作为储钠负极材料，为高倍率、长循环的钠离子电池（SIBs）负极开发提供了一种新的设计思路，为钠离子电池在大规模储能领域的实际应用创造了机会。 据介绍，受益于低成本、丰富、全球分布的钠资源，钠离子电池（SIBs）被认为在大规模电化学储能领域具有广阔的前景。但受限于大尺寸的钠离子重复嵌入/脱嵌对电极结构的破坏严重，其应用受到了限制。 该研究通过适当的结构设计，使用四氯化碳和碳化钙为原料，通过低温、短流程手段合成了厚度30-120nm，宽度几微米的纳米石墨片（GSs），在醚类电解液中通过钠离子与溶剂分子“共嵌入”或“共吸附”的形式实现钠的快速存储。经热处理后得到的GSsH500表现出稳定的超长循环性能（40000个循环），超快的倍率性能（20Ag-1下仅需23s）和优异的库伦效率（99.95%）。研究为设计用于电网大规模储能的高容量、超长寿命SIBs的负极材料提供了新亮点。
来源：韩远飞
众多项目终止，锂电产业“路在何方”？
“去库存”成为2023年锂电产业链的关键词。 在此前的两年间，锂电赛道内热钱涌动，新项目投建马不停蹄，各环节产能迅速释放。 到了2023年，受新能源车补贴退坡的影响，终端市场需求开始放缓、订单不及预期，业内整体产能利用率偏低。 在供需错配叠加碳酸锂价格持续下跌的大环境下，电池厂商率先进入到清库存状态，并迅速传导至整个锂电产业链。 当增量市场逐渐转变为存量市场，产业内开始积极寻求破内卷途径。一方面，企业对待扩产的态度愈发谨慎，扩产项目在数量及产能上朝着“小而精”转变； 另一方面，多家企业选择“断尾求生”，诸多项目开始出现转产、停产甚至终止的情况。 高工锂电观察到，锂电终止项目多数集中在材料端。而在周期生存战打响的2024年，锂电材料企业或面临着更严峻的挑战。终止项目“扎堆”材料端 新周期下，各环节锂电企业“壮士断腕”、优化调整业务屡见不鲜，如珠海冠宇曾发布公告拟终止募资投建项目“重庆锂电池电芯封装生产线项目”。 而锂电材料端更是扎堆出现项目终止的情况，范围覆盖了锂矿、原材料及四大主材等各方面。 锂矿方面，天齐锂业、中矿资源、协鑫能科等企业在2023年相继公告终止收购海外锂矿项目； 原材料方面，2023年6月，协鑫能科发布公告，对发行可转债方案募集资金的金额进行了调整，从不超过45亿元调整为26.49亿元，并删除了“年产3万吨电池级碳酸锂项目”； 正极材料方面，2023年7月，百合花公告取消了此前计划的“年产4万吨电池级磷酸铁锂项目”及“年产3000吨电池级碳酸锂项目”； 寒锐钴业在12月终止了“6万金属吨镍高压浸出项目”以及“26000吨/年三元前驱体项目”两个锂电项目； 云天化则终止了用于投建20万吨/年磷酸铁电池新材料前驱体项目等项目的50亿元定增事项； 负极材料方面，2023年8月，中元股份拟终止向洛阳正浩定增募资不超7.72亿元。此前，中元股份曾公告，拟募集资金总额用于年产20万吨高性能锂离子电池负极材料一体化建设项目； 电解液方面，除了龙头企业发布了项目终止建设的公告外，多氟多公将原计划募资44亿元的“年产10万吨锂离子电池电解液关键材料项目”缩减至仅募资15亿元。 此外，材料端作为前两年跨界企业切入锂电赛道的重点领域，2023年多家企业则选择结束相关布局。 如明冠新材称公司彻底剥离锂电正极材料业务，日播时尚、*ST园城也公告宣布终止跨界锂电的计划。多家企业利润由盈转亏 众多锂电材料项目终止的“背后”，都无法绕开行业内产能过剩的话题。在锂电终止项目集中的正极材料和电解液领域，产能过剩的现象尤为明显。 由于过去两年“一哄而上”产能建设带来的压力，2023年正极材料产能利用率维持在40%左右。 其中，截止2023年底，中国磷酸铁锂产能已达511万吨，产能利用率为45.1%；三元材料产量产能利用率则在40%左右。 电解液方面，相关数据显示，2025年全球企业电解液产能规划超600万吨，对应需求300万吨左右，产能已严重过剩。 开工率方面，材料端整体均维持着低负荷运转。 高工锂电了解到，2023年磷酸铁锂开工率全年维持在50%附近，有的月份甚至不足30%；三元材料开工率为40%左右；电解液开工率则维持在3-4成，负极材料开工率为50%左右。 此外，根据各家企业的公告，项目终止的原因均提及了锂电池主要原材料之一的电池级碳酸锂现货报价下跌的问题。 材料企业一方面要面临下游为避免存货跌价损失、严格管理库存带来的市场需求增速转弱的挑战，另一方面还要承受公司原材料采购成本及产品销售价格均大幅下降的损失。 叠加产能过剩下开工率不稳定的影响，单位生产产本降幅远远赶不上产品整体单位售价降幅，企业盈利能力明显不足。 根据近期材料披露的2023年业绩预告，除了三元前驱体龙头企业中伟股份外，其他材料企业的净利润均出现不同程度的同比下滑，有些企业甚至由盈转亏。 在此背景下，材料企业终止项目、收紧投资步伐或许是明智之举。2024：更多挑战 值得注意的是，去库存或仍为2024年锂电产业的主基调，材料企业将面临愈发严峻的考验。 其一，在下游电池厂极致降本的压力下，材料价格或面临进一步下探。 相关数据显示，近日方形磷酸铁锂动力电芯均价为0.38元/Wh，最低报价为0.33元/Wh，相较于2023年年初的价格已经腰斩。 这将使得电池企业进一步拓展降本空间，向材料端要采购成本则成为不可忽视的一环。 近日弗迪电池在内部通知，当前采购降本空间依旧巨大，2024年将继续加强非生产性物料的管理和控制，降本增效。 此前蜂巢能源董事长兼CEO杨红新在第四届电池日也披露了蜂巢能源2024年的几个核心经营指标，其中就采购成本+技术降本20%。 其二，行业内马太效应加剧，“二八定律”使得中小企业面临生存困境。 2023年以来，锂电行业市场集中度进一步提高。其中，三元正极材料2023年CR10为80%，小幅增长1%，前三家企业的市占率由35%上升至38%； 负极材料行业CR6集中度为78%，月出货超千吨级负极企业不到15家，占据整个行业超80%市场份额。 电解液行业CR4占比达到72.8%，较2022年增加2.4个百分点。 在此趋势下，无论是对目前业内的中小企业还是赛道新进入者，都将面临着激烈的市场争夺战。 其三，技术迭代升级下，企业需要在保证产品高质量的同时做到交付及时。 随着下游电池端的不断创新升级，材料企业也面临着产品迭代加快的行业现状。尤其在产能过剩的大背景下，高端产能、高质量产品成为锂电市场的“硬通货”。 这对材料企业的制造加工能力、规模交付能力都提出了更高挑战。企业如何通过一体化布局等手段，提高产品品质、保证产品一致性是不得不思考的问题。
来源：高工锂电
打造锂电池长时储能新标杆 亿纬Mr旗舰系列全球首发
历经2023年内卷与过剩的阵痛发展期，如何突破长时储能并彻底解决光伏间歇性、波动性难题，上升为储能行业新的关键。 数据显示，到2030年，全球光伏累计装机将达到5436GW，与此同时，全球储能累计装机将达1420GWh。而新型储能中的锂电池储能已占比达95%以上，且以2-4小时为主。但在全球双碳历史命题下，大规模长时储能需求跃出水面。 而现有锂电池技术难以满足长时储能需求，亿纬早在2022年10月发布了CTT超大电池技术，亦是业界最早在锂电池长时储能领域耕耘的厂商之一。 如何突破锂电池长时瓶颈？2024年开年（即1月25日），在“储能大电池，亿纬更可靠”Mr旗舰系列线上发布会上，亿纬储能发布了Mr.Big电芯和Mr.Giant系统两款产品。 Mr.Big电芯容量高达628Ah，采用第三代高速叠片技术，能量效率达到96%；Mr.Giant系统采用标准的20尺柜，能量达到5MWh，系统能效高达95%。 亿纬锂能铁锂电池首席技术官苑丁丁博士介绍，此次发布的Mr旗舰系列基于电化学技术理论，应用集流、3T、14μm隔膜等创新技术，可在一充一放间，让热损耗趋零，产品具备“更高效（Efficient）、更简捷（Simple）、更安全（Safe）”三大优势，可重新定义ESS（energy storage system)，有效满足大规模、长时储能发展需求。 通过自研化学体系、工艺和结构等系列创新，亿纬储能既攻克了大容量电池产热和安全等挑战，又解决了5MWh储能系统的高效、安全等痛点，赋能长时储能应用，实现了更高效、更简捷、更安全的竞争优势。 Mr旗舰系列将相继于今年10月和11月全球量产。相信未来，在以亿纬Mr旗舰系列为首的一系列储能技术创新下，将持续引领全球大储时代。 电池是一个生命体，基于电化学原理从每1%提升能效 据测算，能效提升1%，客户在全生命周期内的运营效益将提升360万元。 以“储能大电池，亿纬更可靠”为目标，亿纬从提升每1%能效出发，总结出了大电池的创新集流关键技术，将带来高能效电池及系统。 事实上，在大电池设计过程中，如何构建无拥堵的电子通路是重要关键，亦是重要的行业难题。 在此难题攻破上，亿纬研发团队受武汉大学杨汉西教授启发，获得了构建无拥堵电子通路的基本想法。 在此基础上，亿纬研发团队葆有科学家钻研精神，经过日夜作战，基于电化学原理，在行业率先创建了电化学集流创新模型，并经过无数次验证、一点点积累突破，在无限次接近中最终形成了亿纬创新集流技术，夺得大容量储能电池研发的第一道“关隘”。 在这个过程中，亿纬研发团队创造了拥有“黄金分割点”位置和尺寸的极耳与极柱，如同打通了电子的“高速公路”。 苑丁丁表示，我们用电化学科学家精神，打破了传统储能电池的“桎梏”，并基于此将打造出全球顶级储能电池。 “电池是一个生命体，我们始终怀抱着敬畏的心，做好每一颗电池。”这是亿纬锂能的企业文化。 集流技术的创新，形成了亿纬储能大电池的第一个革新点，也体现了企业做好每一颗电池的初心。 保障长时电力供应，在每次充放中反向地球修复。 但如何解决大电池的高温产热安全难题？这一直是储能电池走向大容量之后的核心痛点。 事实上，包括清华大学欧阳明高院士等在内的学界均据对“300Ah+”大容量电池散热问题发出了行业警惕。 为了解决大电池体积空间上的温度均匀问题，亿纬发明了3T技术。这也是Mr旗舰系列的核心技术之一。 3T技术的攻克，并不是一帆风顺的。因为大容量电池产热难题，是行业发展过程中的重要瓶颈。 在这个难题攻克过程中，亿纬研发团队也曾历经过迷茫，在不断总结中获得了成功的关键。 据苑丁丁讲述，成功的背后，不得不提一次“偶得”。可以说，突破性技术的灵感来源于《三体》这部科幻经典。《三体》中有一种武器，名为二向箔，它会引发三维空间向二维空间的塌陷。这也给了研发团队一定的心灵震动。 基于这种科幻想象的启发，亿纬创造性地在电池中融入类似“二向箔”装置，让科幻走进现实，将电池充放电过程中三维空间的热扩散引发为二维空间的热传导，从而成功解决了大容量电池的产热难题，提高了电池及系统的能效。 搭载3T技术，Mr.Big电池实现了温差由8℃降低至1.5℃；Mr.Giant系统能量效率高达95%，温度差控制在低于3℃，甚至最高温度可降低5℃。 “在不久的未来，3T技术将成为大电池发展上的核心技术基础。”苑丁丁表示，在锂电池技术的不断突破下，储能的力量可以真正让光迸发强大生命力，跨越白天和夜晚长久提供电力，使每一次充放，实现对地球的修复。 构建“储能大电池，亿纬更可靠”核心内涵，引领全球大储时代。 基于对电池的敬畏，亿纬始终秉承初心，认真对待每一款产品。 相较普遍的314Ah方案，容量高达628Ah的 Mr.Big集成系统后实现了电芯数量减少50%；在pack设计上，采用贯穿式大pack设计，使得焊点、钢带和端板都减少50%；在系统层级，信息采集点和电缆数量都减少了50%。 总体来看，相较市面上的大容量电池及5MWh系统，Mr旗舰系列在系统设计、后期运维、组织架构等方面均实现了较大突破。 而工艺创新一直是亿纬技术创新的核心。比如，在Mr旗舰系列中，亿纬选择的14μm隔膜，厚度远超行业普通水准，也大大提高了电池的安全性能。 苑丁丁表示，这款具备特殊涂层的隔膜技术，具有卓越的热关断效应，当温度达到临界值，涂层颗粒会熔融，隔断隐患。同时，对隔膜进行了双面涂层处理，使得安全加倍。这也构建了“储能大电池，亿纬更可靠”的核心内涵。 基于Mr旗舰系列产品的率先问世与快速量产，亿纬实现了储能电池技术领域的实质性跃迁，将有效促进社会向更清洁、更高效、可持续的储能大时代转变，并进一步引领全球大储时代。
来源：中国储能网
-30℃！恩捷股份研发成功高比能电池用半固态电解质复合膜
科技创新驱动未来发展。近日，从恩捷股份研究院获悉，公司研发出一款适用于新能源汽车、3C、储能等领域电芯上的隔膜产品—半固态电解质复合膜。经过反复实验验证，该款产品相较于业内常规隔膜产品，在应用时，低温放电性能表现突出，尤其是-30℃的超低温环境下，还能使成品电芯放电容量保持率同比提升10%以上。不仅如此，其电芯针刺测试通过率也高于常规隔膜，这在提高电池的安全性能上具有重要意义。不同温度低温性能测试图电芯针刺测试温升曲线 芯针刺测试电压曲线 针对该款产品，恩捷股份研究院专项小组经过多年的技术攻关，联合内外部及上下游共同开发，最终研发成功并实现量产，其室温离子电导率1-10 毫西门子每厘米（mS/cm）。 从性能上看，不仅低温性能突出，电芯运用后电阻比常规隔膜显著降低以及在1C/1C充放电倍率下循环1000次的实验中发现，使用该复合膜的电芯电解液保有量与常规隔膜相比同比减少30%的情况下仍然可以保持较高的循环容量保持率。循环容量对比图 近年来，恩捷股份致力于高端锂电池隔膜新材料的研发及产业化，专注于提升锂电池隔膜产品品质和前沿技术。2022年研发投入7.24亿元，不断引入全球行业尖端人才。2021年，恩捷与北京卫蓝、天目先导在江苏常州溧阳成立合资公司—江苏三合，研发生产销售应用于半固态电池中的半固态电解质涂层隔膜及多种高端涂层隔膜。项目一期厂房已基本建设完成，安装调试好2条高性能涂布膜生产产线已开始试生产。江苏三合基地航拍图 未来，恩捷股份将立足国家新能源产业发展，坚持走自主创新驱动发展之路，全力以赴地贯彻落实公司“1139”工程目标，致力于成为世界一流的材料研发生产企业。
来源：恩捷股份 SEMCORP
产能扩张+技术创新 半固态电池将迎批量应用
1月22日，恩捷股份在互动平台上表示，公司半固态项目已开始商业化落地，江苏三合电池材料科技有限公司正在积极投建，公司持续关注该领域的技术和市场发展。 深度科技研究院院长张孝荣对《证券日报》记者表示：“半固态电池的发展受到业界的广泛关注，其产能爆发的可能性较大。因为半固态电池在能量密度、安全性和充放电性能方面优于传统液态电池，同时又避免了固态电池成本高、内阻大等问题，成为现阶段不少车企和产业链企业的新选择。” 国信证券研报显示，预计2024年全球固态电池（含半固态电池）市场空间为19.5亿元，2030年市场空间有望达到1162.3亿元，2024年至2030年的年均复合增速为98%。为抓住这一市场机遇，动力电池材料企业纷纷加大投资力度，加快产能扩张和技术创新。半固态电池或迎装车高峰 在从液态电池向全固态电池转型的过程中，半固态电池处于技术升级的中间阶段。目前，半固态电池可基本满足商业化应用需求，其技术水平比全固态电池更为成熟。 近期，国内外多家新能源车企宣布了半固态电池装车规划。国信证券分析师王蔚祺分析称，2024年，半固态电池有望批量应用于新能源车市场，产业化持续加速。在新能源车领域，国内的上汽、蔚来等车企有望在2024年批量生产半固态电池车型，长安、广汽等也计划在2025年至2026年推出半固态电池车型。 “从我国的市场情况来看，近年来，动力电池产业链公司纷纷加码半固态电池赛道，投资研发和生产。这其中包括了CATL、比亚迪、亿纬锂能等知名企业，他们通过技术创新和降低成本，积极推动半固态电池的商业化进程。”张孝荣说。 与传统液态动力电池类似，半固态电池也由正极材料、负极材料、电解质以及隔膜等主要材料构成，但半固态电池对生产材料提出了更高的性能要求，即更高的能量密度以及更强的稳定性。与液态电池相比，半固态电池的电解液含量较少，因此更加安全。同时，由于其采用固态电解质，半固态电池的能量密度更高，充电速度更快。企业布局“多点开花” 在半固态电池中，正负极材料需要经过特殊处理，以适应固态电解质的要求，因此固态电池的正极和负极相比于液态电池没有较大变化；但电解质以及隔膜材料的生产出现了较大变革。从电解质来看，当前固态电解质体系主要分为氧化物、硫化物、聚合物等，各类固态电解质的性能表现各有所长。 光源资本研报表示，当前市场较为活跃，布局新型电解质的企业既包括老牌电池企业，也有上游原材料企业和背靠大学研究所的科研机构。我国制造商选择的路线也非常丰富：硫化物路线代表企业有宁德时代、蜂巢能源等；氧化物路线代表企业有赣锋锂业、辉能科技等。同时，由于单一的电解质技术路线很难解决所有的问题，因此很多企业寻求复合路线，例如卫蓝新能源以氧化物和聚合物为主。 隔膜材料也逐步从传统隔膜向氧化物涂覆隔膜升级。对于隔膜公司而言，如何适应半固态、固态电池技术发展带来的冲击，成为其能否在变局中抢占一席之地的关键。 恩捷股份技术人员对《证券日报》记者透露：“虽然全固态电池等新兴电池突破技术瓶颈、实现量产并完成商业化进程还需要一段时间，但考虑到动力电池的发展趋势，公司研发部门持续关注行业动态，并就隔膜技术发展组织课题讨论组，制定项目开发计划进行研发，积极研发其他功能膜新产品和新技术。” 1月11日，星源材质在投资者互动平台上表示，业内普遍认为，在中长期内，液态电池和半固态电池将是未来电池市场的主体，二者均需要使用隔膜。公司对下一代电池技术的发展一直保持密切关注，并积极进行技术研发、知识产权专利及市场端的布局。目前公司已经为FREYR Battery Norway AS等客户供应半固态电池隔膜。 此外，中兴新材等多家隔膜生产商也表示，已布局钠电池隔膜以及半固态隔膜领域。 中国交通运输协会新技术促进分会专家委员解筱文对《证券日报》记者表示：“企业在加码半固态电池赛道时，需要充分考虑市场需求和技术可行性，制定合理的市场策略和技术路线。同时，也需要加强与上下游企业的合作，共同推动半固态电池产业的进步和应用。”
来源：李如是
