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动力电池退役量逐年增长 产业链加快布局回收
10月12日，宁德时代发布公告，控股子公司广东邦普循环科技有限公司及其控股子公司拟在湖北省宜昌市姚家港化工园田家河片区投资建设邦普一体化电池材料产业园项目，项目投资总金额不超过人民币320亿元。宁德时代这笔大投资，引发市场热议。这并不是宁德时代在电池回收领域的初次布局。早在2013年，宁德时代便已通过收购邦普循环，涉足电池回收业务；2018年，还与上汽集团达成战略合作，共同推进新能源汽车动力电池回收再利用。这也并不是宁德时代一家独有的布局。今年下半年，LG能源、SK创新、三星SDI、特斯拉、国轩高科、亿纬锂能等纷纷入场动力电池回收行业。是什么原因让产业链公司积极布局动力电池回收？在近日召开的中国电动汽车百人会2021第三届全球新能源与智能汽车供应链创新大会上，中汽数据有限公司资深主管王攀一语道破：“近段时间，原材料价格上涨趋势迅猛，我国钴、镍、锰对外依存度超过90%，未来整个动力电池的产量还会增高，势必需要通过电池的回收利用弥补前端资源的紧缺。”锂电池的上游原材料镍、钴、锂等贵金属价格波动的剧烈超出预期。截至10月8日，国内现货钴的价格已从去年4月不到24万元/吨的价格上涨至逾38万元/吨，涨幅近60%。锂原料价格涨幅更为惊人，据SMM现货均价显示，截至9月底，碳酸锂的价格在一个月内上涨了50%，价格逼近19万元/吨，而今年年初时其价格仅为5.7万元/吨，涨幅达到233%。供需矛盾的加剧，引发产业链上下游对动力电池回收的关注。根据国家规定，动力电池容量衰减至额定容量的80%以下，就要面临退役、被强制回收，而最早一批新能源汽车配备的动力电池已处于退役期。2020年我国动力电池退役量高达20万吨（约25GWh），预计2025年后，每年退役电池数量增长将超百万量级。电池的回收利用将成为一片新的蓝海市场。政策层面频频为动力电池回收助力。7月初，发改委印发“十四五”循环经济发展规划的通知，该规划对动力电池回收利用溯源管理体系、梯次利用作出重要指导；8月，工信部等五部门印发《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》，生态环境部发布《废锂离子动力蓄电池处理污染控制技术规范（试行）》，规范指导废锂离子动力蓄电池处理过程。目前，从动力电池回收行业本身来看，工信部2018年、2021年分别发布两份电池综合利用白名单，合计27家企业，行业格局初现。“我们现在通过梯次利用和再生利用可以使电池成本降低20%以上。”江苏华友循环科技有限公司总经理鲍伟认为，任何工厂降低10%的成本都是非常难的事情，但通过再生资源循环板块的努力，能做到这个目标。中国是全球唯一花钱收退役电池的国家，通过湿法冶金、梯次利用实现了很好的增值作用。“可以看到电池企业和整车企业都在积极布局电池产业链，从矿产开始一直到资源回收都在做积极布局。”中国电子科技集团公司第十八研究所研究员肖成伟表示，中国动力电池企业积极参与全球竞争、布局海外设厂，无论是从降低成本，还是从碳排放角度来看都有益处。
来源：经济日报
我国研究人员提出颗粒细化诱导机制 提高电池容量
近年来，钠离子电池备受关注，因为钠储量丰富，而且这种电池的成本较低。具有较高的Na+存储能力和循环稳定性的电极，对提高钠离子电池的能量密度和倍率性能至关重要。（图片来源：中科院）据外媒报道，最近，中国科学院大连化学物理研究所研究员李先锋、副研究员郑琼团队和燕山大学教授唐永福团队合作，提出了钠/锂离子电池电极储能的新机制。研究人员设计了一种珊瑚状FeP复合材料，可锚定FeP纳米颗粒，并将其分散在氮掺杂的三维碳骨架上（FeP@NC）。珊瑚状FeP@NC复合材料具有较短的电荷转移路径和较高的导电氮掺杂碳网络，改善了该复合材料的电荷转移动力学。此外，由于FeP纳米颗粒周围具有高度连续的N掺杂碳骨架和弹性缓冲的石墨化碳层，基于FeP@NC复合材料的钠离子电池表现出超稳定的循环性能，在10A/g下经过10000次循环后，其容量保持率为82.0%。更重要的是，研究人员将电化学研究和原位电子显微镜表征分析结合起来，确定了一种独特的颗粒细化机制，可在循环过程中诱导容量增加，这种容量增强效果在小电流下更加明显。研究发现，FeP纳米颗粒在第一个循环中经历了细化-复合过程，经过数十个循环后，呈现出全区域细化的趋势。这导致石墨化程度和界面磁化强度逐渐增加，为Na+存储提供了更多的额外活性位点，并有助于提升循环容量。这种容量提升现象也可以扩展至锂离子电池，在10A/g下循环5000次后，锂离子电池的容量保持率为90.3%。
来源：盖世汽车
宁德时代320亿投入材料项目 废旧电池回收成重头戏
10月12日午间，宁德时代公告，公司拟由控股子公司广东邦普及其控股子公司在湖北省宜昌市姚家港化工园田家河片区投资建设邦普一体化电池材料产业园项目，项目投资总金额不超过人民币320亿元。主要建设具备废旧电池材料回收、磷酸铁锂及三元前驱体、磷酸铁锂、钴酸锂及三元正极材料、石墨、磷酸等集约化、规模化的生产基地。宁德时代在公告中表示，该项目旨在满足公司动力电池的产能扩张需求，发挥产业协同优势，保障公司电池材料供应，推进公司退役动力电池全生命周期管理的目标，对于控制成本、提升产品竞争力具有重要意义。持股方面，广东邦普控股子公司宁波邦普时代新能源有限公司持股65%、湖北宜化持股35%。前者的主营业务基本聚焦于资源再生利用技术、能量回收系统、新能源汽车废旧动力蓄电池回收等。种种迹象表明，宁德时代此次320亿项目的重头戏，便在于废旧电池回收再利用，以及由此产生的电池材料。这并不是宁德时代在电池回收领域的初次布局。早在2013年，宁德时代便已通过收购邦普循环完成，涉足电池回收业务；2018年，上汽集团与宁德时代达成战略合作，共同推进新能源汽车动力电池回收再利用。值得一提的是，作为宁德时代旗下重要的子公司，湖南邦普是目前中国最大的废旧电池循环基地，年回收处理废旧电池总量超过6000吨。如今再度大手笔加码，足见这位电池巨头对这一领域的重视。无独有偶，下半年以来，LG能源、SK创新、三星SDI、特斯拉、国轩高科、亿纬锂能、孚能科技等纷纷加入战局。新能源汽车产业的战火，从电池制造环节一路烧到了回收再利用电池步入规模化报废期市场规模达百万量级根据国家规定，动力电池容量衰减至额定容量的80%以下，就要面临退役、被强制回收，而最早一批新能源汽车配备的动力电池已处于退役期。从数据来看，2020年我国动力电池退役量高达20万吨（约25GWh），预计2025年后，每年退役电池数量增长将超百万量级。一方面，报废锂电中含有电解质、有机溶剂，处理难度大，必须加以监管规范；另一方面，废锂电中也有钴、锂、镍等价值量较高的贵金属，通过电池回收再利用，电池厂商可以在避开价格波动影响下，获得锂、钴、镍等原料。据《废旧锂离子电池市场规模及回收利用技术》，即使是贵金属含量最低的磷酸铁锂电池，其锂元素含量也有1.6%，仍高于我国开发利用的品位仅0.8-1.4%的原矿。因此，在如今材料紧缺、上游环节已成兵家必争之地的情况下，也难怪众多玩家争相涌入，急于分一杯羹。另一方面，政策端近期也多次出现动力电池回收再利用的身影。8月，工信部等五部门印发《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法》，生态部发布《废锂离子动力蓄电池处理污染控制技术规范（试行）》，规范指导废锂离子动力蓄电池处理过程。7月初，发改委等多部门印发“十四五”循环经济发展规划的通知，其中同样对动力电池回收利用溯源管理体系、梯次利用作出重要指导。从市场格局来看，工信部2018年、2021年分别发布两份电池综合利用白名单，合计27家企业，行业格局初现。除去已布局电池回收的比亚迪、宁德时代、国轩高科等电池厂商、蔚来等整车厂之外，光华科技作为入选第一批符合规范条件的五家公司之一，在电池回收领域有较强优势；格林美上半年实现营收80亿元，同比增长42.51%；净利润5.37亿元，同比增长151.10%。另外，光大证券还推荐中伟股份，建议关注光华科技、天奇股份。
来源：财联社
1+1>2，一种新型固态电池惊艳问世
工程师们发明了一种将两个前景乐观的电池子分支领域结合在一起的新型电池，即集固态电解质和全硅负极为一体的纯硅全固态电池。根据初步测试结果，这种新型电池具有安全性能高、续航能力强、高能量密度的特性，未来可广泛应用于电网存储和电动汽车等领域。此项电池技术发表于2021年9月24日出版的《科学》期刊，该研究由加州大学圣地亚哥分校纳米技术工程师们主要负责， LG新能源（ LG Energy Solution ）研究人员参与其中。众所周知，硅负极具有高能量密度，比目前广泛应用于商业锂离子电池的石墨负极高出十倍。然而，硅负极在电池充电和放电过程中体积膨胀收缩、与液体电解质接触后性能下降的问题同样备受诟病。这些问题导致具备能量密度优势的全硅负极科研成果转化之路困难重重。总部位于纽约的《科学》杂志让公众了解到全硅负极的美好前景，而这要归功于正确电解质的使用。下一代高能量密度全固态电池一直依赖于金属锂作为负极，但这会带来电池充电率和充电温度条件（通常需要60摄氏度以上）的限制。全硅负极克服了所有这些问题，在保证高能量密度不受影响的前提下，提高了室温或低于室温环境中的充电速度。研究团队成功证明，实验室用完整电池单体能够完成500次充放电循环，室温条件下容量保持率达到80%，这在硅负极和全固态电池领域可谓进步喜人。硅负极替代石墨负极当然，硅负极并非新生概念。过去几十年，科学家们和电池生产商将硅视作一种高能量密度材料，可以与锂离子电池中的传统石墨负极进行结合，甚至取而代之。理论上，硅的能量密度比石墨高出近10倍。实际应用中，高能量密度硅负极锂离子电池却往往会在性能上打折扣：尤其在保持电池性能的前提下电池的充放电次数差强人意。大部分问题是在硅负极和液体电解质发生反应的过程中产生。当硅离子在充放电过程中大量增加时，情况更为复杂，随着时间推移最终导致严重容量损耗。加州大学圣地亚哥分校材料发现与设计研究所负责人，纳米工程教授孟颖（Shirley Meng）是本篇论文的通讯作者，她表示：“作为电池研究人员，解决系统根本问题至关重要。就硅负极而言，我们知道关键问题在于液体电解质界面的不稳定。我们需要一种全新的方法。”加州大学圣地亚哥分校领导的团队的确另辟蹊径：他们去除了全硅负极中的碳和粘结剂，并使用比常用的纳米硅更加原生态、成本更低的微硅。全固态电池解决方案除了去除负极中所有的碳和粘结剂以外，团队也使用以硫化物为基础的固体电解质代替液体电解质。试验结果表明，这种固体电解质在纯硅负极电池中极其稳定。孟教授表示：“尽管前途漫漫，这项新工作为解决硅负极问题提供了前景美好的解决方案。我认为，该项目是对我们在加州大学圣地亚哥分校所做的电池研究方法的验证。我们将最为严苛的理论和试验工作与我们的创造力和创新性思维有机结合，也知道在解决根本性困难的过程中如何与行业合作伙伴打交道。”过去将硅基负极转化成商业成果的努力主要集中在硅－石墨复合材料，或者将纳米结构的粒子与聚合物粘结剂加以结合，两种方式在稳定性方面的表现依然无法达到理想水平。通过用固体电解质代替液体电解质，去除硅负极中的碳和粘结剂，研究者们克服了电池工作时负极完全浸泡在有机液体电解质中所带来的一系列挑战。同时，去除负极中的碳之后，团队大大减少了负极与固体电解质的界面接触，避免出现往往存在于液体电解质中的持续能量损耗问题。这两方面的努力帮助研究者们充分利用了硅的成本低下、能源密度高和环境污染小等属性。影响&商业化衍生论文第一作者达伦·谭（Darren H. S. Tan）表示：“固态硅方式打破了传统电池的许多限制，让我们看到很多激动人心的机会，能够满足市场对于能量密度高、成本低下，安全性好的电池需求，这对于电网能储领域尤为重要。”以硫化物为基础的固体电解质往往稳定性极差。然而，这是基于液体电解质系统的传统热力学解释，忽略了固体电解质的动力学稳定性。研究团队认为，这种属性打破直觉，也给我们带来了机会，发明具有高度稳定性的负极。初创公司UNIGRID Battery首席执行官兼联合创始人达伦·谭（Darren H. S. Tan）已经为纯硅全固态电池技术申请商业许可。同时，加州大学圣地亚哥分校将会继续开展基础性工作，包括与LG新能源进一步的研究合作。LG新能源总裁兼首席采购官Myung-hwan Kim表示：“LG新能源很高兴看到与加州大学圣地亚哥分校有关电池技术的最新研究成果在《科学》期刊发表，这种认可具有重大意义。有了这项新发现，LG新能源在实现全固态电池工艺的道路上又往前迈出了一步，进而也将丰富我们的电池系列产品。”他补充说道：“作为领先的电池生产商，LG新能源将继续利用前沿技术，引领下一代电池单体研究。”LG 新能源表示，计划进一步扩大与加州大学圣地亚哥分校在全固态电池方面的研究合作。此项研究得到LG新能源支持电池相关研究的“开放创新”项目（Open Innovation）的资助。LG新能源致力于与全球各地的研究者们保持合作，为共同开发相关技术作出努力。
来源：汽车商业评论杂志
韩系电池企业“转舵”
SKI动力电池业务迈出新步调。外媒报道称，SKI宣布其电池业务于2021年10月1日正式分拆，成为全资子公司SK on，计划独立IPO为其动力电池业务扩张寻求资金支持。拆分后的电池子公司将主要负责动力电池、电池租用服务（BaaS）和能源储存系统（ESS）等业务。SKI计划在未来五年内在电池业务上投资18万亿韩元（约合990亿元人民币）。SKI宣布目前积压的在手订单已经超过1000GWh，为完成上述订单交付，SKI正在加快其动力电池产能扩充。计划到2030年把目前每年40 GWh的产量增加到500 GWh以上。在扩大产能规模的同时，SKI也在谋划进军LFP电池领域。外媒报道称，SKI CEO在10月5日接受路透社采访时表示：“汽车制造商对 LFP 技术很感兴趣，我们正在考虑开发LFP电池，用于低端电动汽车等。尽管其容量密度较低，但是在成本和热稳定性方面有优势。”SKI子公司SK On此前主要制造三元、四元锂电池等产品，形态主要为软包封装。此次宣布考虑开发LFP电池，表明其已将LFP电池纳入其未来产品体系，从而进军LFP电池市场。值得注意的是，近期有媒体报道称，LG化学电池子公司LG新能源已于去年年底在韩国大田实验室开始研发LFP电池技术，最快有望在2022年建设一条中试线，采用软包技术路线。SK和LG谋划生产LFP电池背后，是包括特斯拉、大众、雷诺、福特等大批国际主机厂对LFP电池的关注度持续升温，并已将LFP电池纳入其供应体系，预计未来将会有更多国际主机厂接纳LFP电池，进而将对LFP电池产生强劲需求。上述车企的电池技术路径布局动向无疑给专注三元体系的韩系电池企业产生了巨大的压力和挑战，研发生产LFP电芯也成为了LG新能源和SK On满足客户多元化需求和提升市场占比的重要路径。不过，尽管韩系电池企业在动力电池领域拥有丰富的制造经验和强大的研发实力，但中国电池企业已经在LFP电池领域形成产品、技术、市场、产能、成本、供应链协同等方面的优势。在此情况之下，LG新能源和SK On想在LFP电池领域迎头赶上将面临诸多压力和挑战。
来源：高工锂电
特斯拉全球最大电池组发生火灾，一口气连烧4天！起火原因查明
前几月，一个采用特斯拉电池组的储能站发生起火事故，大火一连烧了4天才熄灭，引起全球网友的关注。而今，起火事故的原因也已查明，并且储能项目将会恢复测试。9月28日消息，据报道，澳大利亚安全监管机构周二批准由法国可再生能源公司Neoen运营的，采用特斯拉Megapack系统的“维多利亚大电池”储能项目恢复测试，这是全球最大电池储能项目之一。该项目今年7月底发生火灾，大火燃烧了四天，事故并未造成人员伤亡，特斯拉CEO马斯克在事故发生后发推称这是“解放的普罗米修斯（Prometheus Unbound）。”澳大利亚维多利亚州能源安全局（Energy Safe Victoria）在周二发布的一份报告中表示，此次火灾的原因已查明，是启动测试期间未发现的冷却液泄漏造成的。Neoen表示，正在与特斯拉合作，以确保这一450兆瓦时的能源存储项目在澳大利亚的夏季，即今年12月份做好准备。测试工作将于周三恢复。Neoen澳大利亚董事总经理路易斯·德桑布西（Louis de Sambucy）说：“我们已经花时间了解了事故的原因，我们已经采取了行动，以确保此类事件不会再次发生。”据介绍，特斯拉的Megapack储能系统，其最大能量容量高达3MWh，内含电池模块、双向逆变器、温度管理系统、交流主断路器和控制装置。在安装地安装测试完成后，就可以为客户供电。
来源：和讯网
