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宁德时代拟定增募资582亿 新增137GWh动力电池产能

◎宁德时代披露定增预案,拟募资不超过582亿元,投向7个项目。如按定增募投项目,总计将新增锂离子电池年产能约137GWh、新增储能电柜年产能约30GWh。◎此外,宁德时代透露其正在研发下一代的CTC技术,“在电芯和底盘集成基础上,再集成电机、电控等汽车组件,进一步降低电池制造成本,提升新能源汽车续航里程”。每经记者 赵李南    每经编辑 文多    8月12日,宁德时代(300750,SZ)发布《向特定对象发行股票预案》,拟募资不超过582亿元,投向7个项目。《每日经济新闻》记者注意到,此次宁德时代的定增募投项目总计将新增锂离子电池年产能约137GWh、新增储能电柜年产能约30GWh。宁德时代表示,新能源汽车产业迎来前所未有的发展机遇,全球动力电池产业即将迈入“TWh”时代。同时,储能市场潜力巨大,将带动储能锂电池市场快速增长。值得注意的是,伴随着今年下游汽车市场的迅速复苏,今年各家动力电池商扩张产能意图强烈。据高工锂电不完全统计,今年上半年,国内动力电池新增规划产能达745GWh。新增总产能超160GWh,正在研发下一代CTC技术宁德时代此次拟将募资主要投向福鼎、广东、江苏、宁德等地的产能扩张项目,这部分项目合计募投金额约419亿元。此外,研发项目拟募投70亿元,补充流动资金拟募投93亿元。图片来源:宁德时代公告截图宁德时代表示,全球“双碳”目标已达成共识,我国、欧盟、美国等全球各主要国家和地区纷纷制定了促进新能源发展的相关政策,全社会向清洁能源发展趋势日渐明朗。随着能源消费结构深刻变革,新能源汽车及储能市场将保持快速发展,市场和客户需求日益增长。而针对研发项目的必要性,宁德时代表示:“公司作为全球领先的锂离子电池制造商,亟需加大研发投入,通过深入材料微观机理,开发高性能材料,从而实现材料体系创新。公司除了提前布局锂离子电池上游产业链,以保障供应链稳定外,也需要研发布局成本更低的新型电池技术。”此外,宁德时代透露其正在研发下一代的CTC技术(Cell to Chassis,一种将电芯直接集成至底盘的技术),宁德时代称:“公司的CTP技术可将电芯直接集成到电池包,省去电池模组组装环节,降低动力电池的制造成本,有效提高电动汽车的续航里程和经济性。公司正在研究下一代CTC技术,在电芯和底盘集成基础上,再集成电机、电控等汽车组件,进一步降低电池制造成本,提升新能源汽车续航里程。”动力电池即将迈入“TWh”时代,储能市场潜力巨大针对动力电池和储能市场,宁德时代都表示高度看好。据宁德时代转引GGII数据,2020年全球动力电池出货量为186GWh,同比增长45.3%;2021年1~6月全球动力电池出货量为145GWh,同比增长163.6%。图片来源:宁德时代2020年报据宁德时代2020年报,其动力电池2020年的产能为69.1GWh,在建产能为77.5GWh。此次的新增产能无疑将为宁德时代的产能规划扩张带来较大的增量。值得注意的是,在动力电池赛道上,扩张产能的并非单单是宁德时代。据高工锂电不完全统计,今年上半年,国内动力电池扩产投资总额超2587亿元,新增规划产能达745GWh。扩张主力包括宁德时代、中航锂电、亿纬锂能、蜂巢能源、瑞浦能源、聚创新能源等。图片来源:平安证券研究报告截图平安证券在今年7月底的一份研究报告中指出,2020年,受疫情影响,新能源汽车和动力电池装机量出现下滑,产业链扩产不积极。2021年以来,由于新能源汽车月度数据持续超预期,动力电池企业新签订单饱满。为了承接爆发增长的需求,动力电池企业开始加速新一轮扩张。截至2020年底,全球主要动力电池企业合计产能超420GWh,总的扩产规划超过1600GWh。宁德时代分析称:“新能源汽车替代燃油车已是大势所趋,GGII预计2025年全球新能源汽车渗透率将提升至20%以上,动力电池出货量将达到1100GWh,正式迈入TWh时代,未来5年年均复合增长率可达42.7%。动力电池行业迅速增长,产业集中度进一步提升,行业内的龙头企业将更加受益。”此外,针对储能市场,宁德时代表示,随着国内外对风储、光储、UPS储能等储能领域政策实施力度的加大,以及全球5G商用化速度进一步提升,能源互联网的兴起将持续拉动储能市场的需求,储能市场将迎来快速发展阶段。根据GGII预计,2025年全球储能电池出货量将达到416GWh,未来5年年复合增长率约为72.8%。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:每日经济新闻
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让动力电池“安全下岗” 碳中和之路才能走得更远

2020年,国内汽车动力电池累计退役量达到20万吨(约25GWh),市场规模达到100亿元。而到2025年,这一数据将攀升至78万吨(约116GWh)左右。因此,必须让每一块动力电池“安全下岗”,才能让“碳中和”之路走得更稳、更远。随着新能源汽车渗透率的不断走高,汽车电动化转型、实现碳中和的目标似乎越来越近。与此同时,如何让上一批动力电池“安全下岗”的问题,也摆在了人们面前。一方面,今年上半年,中国新能源汽车产销量双双超过120万辆,同比暴涨200%。中国汽车工业协会预计,今年国内新能源汽车完成销量240万辆,同比增长76%左右,未来5年电动车产销增速有望保持在40%以上。另一方面,中国汽车技术研究中心的统计数据显示,2020年,国内汽车动力电池累计退役量达到20万吨(约25GWh),市场规模达到100亿元。而到2025年,这一数据将攀升至78万吨(约116GWh)左右。节节攀升的新能源汽车销量对废旧动力电池回收提出了更高要求,但由于技术、成本和产业链尚不完善等原因,目前,动力电池回收仍存在着“市场不规范、非正规渠道违规操作暗藏安全隐患、回收经济性欠佳、以及退役电池复杂性高,拆解不便”等痛点。推广新能源汽车是为了环保,也是汽车、出行行业实现“碳达峰、碳中和”的重要途径,但如果因动力电池未能“安全下岗”而造成资源浪费甚至环境污染,无疑会让“碳中和”之路蒙上一层阴影。公众环境研究中心主任马军认为,谈论新能源汽车与“碳达峰、碳中和”目标时,要着眼于全生命周期管理。其中,动力电池回收不应被忽视。“一方面,电池厂商、汽车企业要从改进技术和生产工艺入手,一起想办法提高动力电池回收的经济效益;另一方面,在延长电动车使用寿命、健全电池回收体系上,相关方也要加快发展脚步”。整车企业应该当好“风向标”在一块动力电池的全生命周期中,没有哪个企业能够单独解决所有问题。因此,信息共享、产业协同被认为是提升产业链效率的最佳方案。其中,掌握对汽车产品定义权、并能在选择供应商时“用脚投票”的整车企业,无疑能发挥风向标一般的作用。“任何汽车技术的发展,必须在前瞻开拓的同时保持务实和理性,遵循基本的商业规律和可持续发展的原则。”不久前,沃尔沃汽车集团全球高级副总裁、沃尔沃汽车亚太区总裁兼CEO袁小林公开呼吁,车企和电池供应商应平衡好消费者的需求和降低碳排放之间的关系。他认为,无论是从降低整车电耗的角度,还是从电池的全生命周期管理来看,“都不是说电池做得越大越好、越多越好”。据介绍,为了在2030年成为纯电豪华汽车品牌,并在2040年成为全球气候零负荷标杆企业,沃尔沃汽车在新能源汽车研发和动力电池的选择上下了不少功夫。“未来,沃尔沃汽车的电池产品将采用100%可再生能源进行生产。我们将对电池中有价值的材料进行充分再利用,尽可能实现电池的再制造和重复利用。”袁小林表示,车企既要提高电池的能量密度,满足消费者的需求,同时也要花很多精力去考虑电池生产、电池循环使用以及再制造等问题,持续致力于降低电池带来的碳排放量。“在采购决策中,可持续性与成本和质量同等重要。作为领先的移动出行服务商和行业引领者,我们有责任在选择、合作和引导供应链方面,朝着可持续的战略方向发展,这会对环境产生重大的积极影响。”沃尔沃汽车亚太区采购副总裁李海坦言,在全力加速推进可持续发展的进程中,汽车产业链上下游均面临着诸多挑战。电池从原材料获取、加工制造,直至废弃处理全产品生命周期中的环境问题,就是其中之一。“随着新能源汽车销量水涨船高,动力电池需求的不断增大,部分电池的关键材料可能会涨价,这将影响我国新能源汽车产业的可持续发展。更重要的是,一旦废旧电池处理不当,会造成环境污染、资源浪费等诸多问题。”有业内人士表示,动力电池回收是新能源车产业链中的重要一环,“没有这一环,整个新能源汽车产业链价值链就不完整,无法形成一个商业闭环。”加强产业链协同,电池也能“一鱼多吃”《中国动力电池回收行业市场前景及投资机会研究报告》显示,2021年我国动力电池回收市场规模有望达到143亿元左右。有行业专家预计称,到2030年,仅三元锂与磷酸铁锂电池回收就将形成千亿级的市场。在宁德时代新能源科技股份有限公司董事长曾毓群看来,未来5年,锂产业市场将迎来井喷期,进入TWh时代。而这意味着在从原材料、电池制造、运营服务到材料回收的各个环节,需要很多合作伙伴形成一个“接力跑”。据了解,动力电池回收往往被分为三个阶段。第一阶段是生产、制造动力电池时产生的废料和边角料;第二阶段是电池使用5年后,更换下来的废旧电池;第三阶段则是整车使用10-15年后拆解报废的电池。“宁德时代希望在未来能够加强与产业链的合作,通过商业模式创新,拓宽锂电池的应用领域。”曾毓群解释说,之所以要做“16年200万公里”的长寿命电池,就是为了给商业模式创新提供可能。在“车电分离”换电模式以及长寿命电池的前提下,商家可以先将新能源汽车作为运营车辆或者出租给消费者,使用到一定时间后,将旧电池包换下来给储能充电站,最后再把废旧电池安全回收。这样一来,动力电池实现了“一鱼多吃”,从车上退役下来的动力电池也能成为“香饽饽”。正如“碳中和”催生了万亿瓦时级的电池需求,推动了新能源产业蓬勃发展,随着动力电池新应用场景不断产生,不同技术也将迎来新的施展舞台。“电池技术在能源和交通革命均处于枢纽地位,是实现零碳目标的牛鼻子。”宁德时代公共事务部经理刘子瑜告诉记者,宁德时代正积极打造“从电池生产到使用,再到回收与资源再生”的全生命周期生态闭环,并以“电动化+智能化”为核心,实现市场应用的集成创新。国家发展改革委近日印发《“十四五”循环经济发展规划》,部署了“十四五”时期循环经济领域的重点工程和重点行动,其中就包括“废旧动力电池循环利用以及汽车使用全生命周期管理”。如果说“双碳”目标加速了新能源汽车的发展,那么只有让动力电池“安全下岗”,“碳中和”之路才能走得更远。与当初成功推广新能源汽车的过程类似,这也需要上下游企业相互动员,积极行动起来。来源:中国青年报 许亚杰

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:中国青年报
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亿纬锂能牵手格林美锁定百亿镍“期货”,动力电池闭环回收成趋势

记者 周菊 动力电池产业链上本来没啥关系的两家头部企业突然“牵手”了。8月9日,亿纬锂能发布公告,称其已与格林美签署《10000吨回收镍产品定向循环供应合作备忘录》。根据上述备忘录,亿纬锂能将报废的含镍动力电池以及电池废料提供给格林美,而自2024年起,格林美将向亿纬锂能供应每年1万吨以上的回收产出镍产品(包括硫酸镍、三元前驱体与三元材料等镍产品)。两者合作期限自产品供应开始延续10年,且可根据需要进行数量增加和合作期限的延长。亿纬锂能是国内动力电池供应商之一,且其装机量呈现增长态势,排名由2020年上半年的第8位,到2021年上半年上升到了第6位,存在感日趋明显。格林美则是业内较领先的废旧电池、钴镍资源回收利用企业,其回收处理的废旧电池(铅酸电池外)占全国报废总量的10%以上,循环再生的镍资源占全国原镍开采量的6%以上。由于涉及电池原材料供应及动力电池回收领域,亿纬锂能与格林美的合作引起业内广泛关注。而对于这两家头部企业的突然“牵手”的原因,业内却有不同的看法。稳定镍供应?随着近几年新能源汽车的规模化推广,动力电池生产商苦“缺镍”久矣,镍等贵金属稀缺程度清晰地反映在价格的大幅上升上。在这种情况下,亿纬锂能与格林美的合作,被认为是亿纬锂能将采购目光瞄准电池回收企业,希望提早锁定供应量。如果按照8月9日现货镍报价14.18万元/吨计算,每年1万吨镍的采购价值在15亿元左右,连续供应10年则价值达150亿元。亿纬锂能与格林美备忘录中的1万吨镍产品,价格可能在此基础上有些出入,但可以预计该订单价值很可能也达到百亿元。但值得注意的是,在时间上,根据两者签署的备忘录规定,格林美对亿纬锂能的供货将在2024年才开始,意味着还有三年才到交货期。这一方面体现出亿纬锂能锁定镍供应的迫切性,另一方面,过长的“期货”时间让这份供货协议的不确定性增加。有投资者在投资平台上分析称,格林美对亿纬锂能供货时间较晚主要是由于格林美的产能受限。今年3月,格林美在回复投资者提问时表示,公司年回收镍金属10000吨以上。这与约定给亿纬锂能的供货量基本相当。按照公司动力电池回收战略,至2025年,格林美从动力电池中回收的镍资源将达到40000吨以上。如果彼时格林美的合作伙伴增多,大概率将需要协调各家供货比例。而亿纬锂能与其签订的备忘录中指出,格林美需对亿纬锂能优先供应。实际上,由于镍、钴是三元锂电池必须的金属元素又属于稀有元素,电池生产商在持续增长的需求下,一直在致力于拓展获得镍和钴的渠道。除了上述锁定供应商,也包括投资印尼等地的矿山进行开采等。但也有专家持有不同看法,认为亿纬锂能与格林美的合作,并非主要是为了稳定镍产品供应。“格林美、亿纬锂能此次合作是在三元材料、镍价格持续上涨的背景下发生的,但此次合作并非是因为原材料价格上涨形成的资源供应担忧。”赛迪顾问汽车产业研究中心高级分析师王维在接受经济观察网记者采访时表示。其观点主要基于镍原料供应的现状。王维指出,因疫情影响,2020年全球镍产量约243.6万吨,今年预计将达到258.6万吨。2020年电池用镍的量约占全部镍消费量的1%。根据动力电池创新联盟的预测,到2025年,全球电池用硫酸镍大约122万吨,折合镍大约27万吨,如果镍产量没有显著变化,那么这一占比将达到10%左右。“如此看来,电池用镍的提升对镍市场供应产品结构会产生影响,但不会严重动摇供需关系,全球镍供能力应仍会较为充足。因此,我认为此次合作并不是为了锁定未来的原材料供应。”王维表示。不过值得注意的是,也有分析认为,在动力电池提高能量密度的大趋势下,三元材料高镍化将是大方向,高镍体系对硫酸镍的需求会成倍增加。政策压力下的关系绑定“此次合作更多是一种关系的绑定。”针对亿纬锂能与格林美的此次合作,王维对经济观察网记者表示。而亿纬锂能需要绑定合作关系的背景之一则是政策推动,这让动力电池回收成为动力电池生产商必须要做的事情。今年7月,国家发改委等部委发布《关于印发“十四五”循环经济发展规划的通知》,提出推动废旧动力电池循环利用行动,加强新能源汽车动力电池溯源管理平台建设,完善新能源汽车动力电池回收利用溯源管理体系。“在这种情况下,动力电池企业作为电池回收重要的责任方,也需要建立处置废弃动力电池的能力。亿纬锂能跟格林美签订合作框架,等于是锁定了格林美的动力电池回收产能,帮自己解决回收问题。”王维表示。亿纬锂能在公告中表示,与格林美此次合作,有利于双方共同构建动力电池全生命周期价值链与镍产品全球绿色供应链,通过双方在资源、回收、技术与市场链的合作,实现镍资源的定向循环再利用,促进动力电池低碳排放达标,助推国家“碳达峰碳中和”战略,实现经济效益与社会效益的协同发展。事实上,在政策的多次推动下,除了亿纬锂能,动力电池生产商已经开始在动力电池回收方面进行布局。如今年1月18日,蜂巢能源与华友钴业签署战略合作协议。根据协议,双方将利用各自的优势,在锂电新能源电池循环回收、减少碳排放方面展开合作,提升供应链竞争力。而对于该合作,一位动力电池回收企业内部人士表示,“确实主要是考虑到响应包括今年7月发改委发布的循环经济发展规划,以及碳中和等政策的压力。”而在响应政策之外,王维同时指出,再生镍也确实是一种可以低价获得的镍资源,因此从控电池生产成本角度来看,与格林美合作也能一定程度上降低亿纬锂能电池的生产成本。另一方面,对于回收企业格林美来说,其也可以从与电池厂商的中合作中受益。“格林美需要稳定废旧电池来源渠道。电池回收企业中,除了有工信部白名单认证的‘正规军’以外,还有许多“小作坊”在抢电池资源。此次合作也帮格林美锁定了一部分渠道。”王维说。格林美一直致力于拓展自己的回收渠道,今年4月,格林美已经与全球280多家知名整车厂及电池厂签署了动力电池回收协议并展开合作。可以预计,在政策及“碳中和”目标细化的推动下,或将有越多的电池厂商会效仿亿纬锂能,与下游回收企业建立战略合作关系,打通电池回收的正规渠道。因此,亿纬锂能与格林美的此次“牵手”,被赋予了从产业链层面推动动力电池回收产业发展的意义。据中国汽车技术研究中心数据,2020年国内累计退役的动力电池超20万吨,市场规模达100亿元,2021年将有望达到143亿元左右。到2025年,我国废旧动力电池回收规模将达到120GWh,回收市场规模或将超400亿元。至2030年,三元与磷酸铁锂电池回收将成为千亿市场。但动力回收领域一直存在回收渠道不统一,乱象丛生的情况。随着政策推动下动力电池企业、正规动力电池回收企业以及汽车企业等纷纷入局,动力电池回收产业的规范性有望提升。目前在车企层面,宝马、大众等在提出“碳中和”目标的同时,也均提出布局动力电池回收领域。此外蔚来、小鹏、比亚迪本土新能源车企也等都启动了动力电池回收等工作。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:经济观察网
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跳出框框思考:电池外壳的轻量化

电动汽车(EV)结构的轻量化是帮助延长续航里程的一个关键因素,这是加速电动车普及的必要条件。一个具体的减重对象是用来放置电池的电池盒。迄今为止,既要支撑电池重量又要保护电池的要求往往使这些外壳本身变得沉重。不过,现在,一些研究计划正在寻求通过使用新的轻质材料应用来缓解这种情况。在德国达姆施塔特的Fraunhofer结构耐久性和系统可靠性研究机构,一个新完成的项目开发了一种轻质电池外壳,该外壳由连续纤维增强热塑性塑料 (CFRTP) 采用创新的泡沫注塑成型工艺制成。该结构使用了两层CFRTP,中间有一层泡沫层,据称与铝制结构相比,重量可减少40%。三明治结构该项目的负责人 Felix Weidmann 博士证实了这些细节。“这种结构基于三明治结构,旨在在低重量的情况下实现非常高的力学性能。这是在组件中遵循轻量级设计方法的经典方法,可以在许多应用中找到,”他说。“到目前为止,这一直非常昂贵,但我们的新材料和工艺方法在成本敏感的应用中更具竞争力。”在制造过程中,外层首先由交叉单向(UD)胶带铺设程序形成。必要的固结过程是使用双带压机完成的,Weidmann 博士将其描述为“制造热塑性复合材料层合板最具成本效益的方法”。然后在激光切割和局部热成形过程中进行“3D预成型”,只对需要弯曲的结构部分进行加热和冷却循环,以达到所需的形状。Weidmann博士解释说:“切口和它们特定的轮廓可以折叠成3D预制件,类似于包装箱/纸箱。”此外,Weidmann 博士说,这种“热弯曲”技术避免了材料结晶特性的更广泛的改变,否则可能会在实际的电池外壳制造过程中造成问题。“我们在需要弯曲轮廓以实现 3D 预制件的地方引入了局部热循环,”他指出。在注射成型过程中,外层与泡沫层相结合以产生承载能力。“这基本上是聚合物界面的熔融键合过程,” Weidmann 博士说。“在加工过程中,模具和材料的温度以一种能够使泡沫芯材和复合材料面板之间牢固粘合的方式确定,” 他说,所需的注入压力非常低,泡沫芯的注射大约需要5秒钟。目前,将工件从模具中取出所需的冷却时间接近120秒,但 Weidmann 博士相信可以实现更短的时间。虽然三明治式的材料配方已经是一种很好的实现轻量化和高强度结合的方法,但Weidmann博士表示这个项目仍然拥有许多创新功能。“在热塑性复合材料混合注射成型技术领域,这种原位CFRTP夹层成型工艺是一种非常新的工艺,”他说,“但我们是世界上唯一一家将其推向如此庞大且技术要求极高的3D结构(比如电池外壳)的公司。”Fraunhofer 过程:一个必须解决的特殊问题涉及三明治结构的收缩和翘曲预测,以及泡沫芯和复合材料面板之间的关键粘合发展。正如Weidmann博士指出的那样,“目前还没有商业上可用的模拟解决方案。”然而,该项目使用Weidmann博士自己开发的新方法,成功地验证了收缩和翘曲的适当模拟,以及后一种情况下的粘合行为。因此,Weidmann博士相信最终的材料和工艺组合提供了一种吸引力的混合功能。“由于结构原因,它不需要任何金属,”他说。“这是一种完全由聚合物和复合材料制成的电池结构,可以容纳任何形状的电池。”他补充说,除了重量轻、成本低和不导电外,该技术的发展促进了设计的自由,包括几何形状和材料的选择,以支持“几乎任何应用要求,包括非常强的阻燃性”。该项目涉及分别由菲亚特(Fiat)和依维柯(Iveco)参与的插电式电动汽车和全电动巴士的电池外壳开发,但Weidmann博士表示,已经有来自更广泛行业的令人鼓舞的反馈。此外,他说,这项技术并不局限于电池结构,还适用于任何要求成本效益轻量化设计的组件。联盟开发的解决方案在德国的其他地方,一个企业联盟在过去几年的工作中开发了一种电池外壳,该外壳使用安装在铝基板上的玻璃纤维增强 SMC(片状模塑料),据称有助于减轻约 10% 的重量与常用的现有材料组合相比,不会影响机械性能。涉及的企业包括:玻璃纤维产品制造商 Lorenz Kunststofftechnik;材料化学专家赢创;材料和生产工艺开发商 Forward Engineering;电池供应商 LION Smart;复合材料专家 Vestaro 和电池外壳供应商 Minth。Lorenz Kunststofftechnik 首席运营官 Peter Ooms 表示,该项目使用赢创的环氧固化剂来开发密度在 1.5-1.7gm/cm 之间的新型 SMC。“它具有出色的性能,例如大于 350 MPa 的弯曲强度、大于 18,500 MPa 的弯曲弹性模量和大于 150kJ/m2 的抗冲击性,”他报告说。“此外,通过使用环氧树脂代替通常的聚酯树脂,可以消除通常在使用玻璃纤维增强 SMC 材料时出现的其他问题。”Ooms 表示,热性能也令人印象深刻。“该材料可在 800°C 下承受 10 分钟而不会烧穿,其绝缘性能可保护周围的组件和材料免受超过 300°C 的温度影响。此外,通过使用环氧树脂代替通常的聚酯树脂,可以消除在使用玻璃纤维增强 SMC 材料时通常会出现的其他问题。”但是Ooms也指出了新发展中的三个特别的创新。他说:“首先,原料在20°C的常温条件下可以保存数月。”“第二是在材料中加入脱模剂,这样材料就不会粘在模具上。第三,任何使用传统或高科技SMC的客户都可以在不改变工艺的情况下使用这种材料。”据 Ooms 称,进一步的工作是针对完全复合结构的开发,但他确认新产品已经引起了汽车行业的兴趣。“已经有几家汽车制造商做出了承诺,”他表示。一些公司联合开发了一种电池外壳,使用玻璃纤维增强SMC安装在铝基板上,据称比常用的材料组合可减轻10%的重量。轻质层压板与此同时,在英国,位于Pershore的Stalcom汽车技术公司推出了一种新的轻质层压电动车电池基板技术,暂时称为轻质层压板,该技术将铝与聚丙烯复合材料结合在一起,创造出一种所谓的“利用两种材料的最佳性能的非均质混合材料”。该产品使用了德国Huesker合成公司生产的CFRTP材料层,并使用了英国公司Powdertech Surface Science的无胶粘剂粉末粘结工艺,据称该工艺提供的粘结强度是胶粘剂同类产品的三倍。据Stalcom董事总经理Bob Mustard 表示,该产品的一个关键元素是使用这种连接技术,该技术是由Powdertech专门开发的,用于解决与将热塑性材料粘合到金属上的相关问题。他说:“这是将金属与聚丙烯连接起来的一个突破性工艺,简单、快速且干净。”Mustard 说,如果需要,制造过程开始于复合材料和铝层的预切割和成型,这些复合材料和铝层已经应用了粘合涂层,并将机械固定件插入到铝中。然然后将铝板在短周期压缩成型过程中热熔到聚丙烯复合材料上,制成的组件可以直接从模具中使用。他补充道,加工技术和周期时间可以变化,以适应低、中或高产量,而只需稍作工艺更改即可。他表示:“一旦冷却并从工具中取出,所得到的组件在使用前只需很少或不需要后处理。”由于复合材料和铝的热膨胀系数不同,Mustard的设计、工具和加工需要适应这一点,以避免后续问题。然而,他强调,基本的制造过程是完全简单的。“这些材料是在传统的压缩成型工艺中组装和成型的,”他确认道。“出于安全相关的原因,顶部和底层通常是绝缘复合材料,中间铝层为 EMC 屏蔽和接地安全提供接地层,”Mustard说。“迄今为止,已经构建并测试了三层和五层设计,其中五层设计具有两个独立的导电层,提供类似于多层 PCB 的互连可能性。”Mustard 可以列举出与单片复合材料或均质金属相比,该材料在 EV 电池外壳和基板方面的一系列性能优势。这些包括:层间故障安全内部连接;非常高的抗穿刺性;与全铝基板相比,隔热性能得到改善,内部峰值温度降低了60°C;并易于拆卸最终层压板,以方便材料的再利用和回收。事实上,英国小型汽车制造商瓦特电动汽车公司(Watt Electric Vehicle Company)已经指定了这种材料技术,用于其即将推出的Coupe跑车的平台,客户计划在明年第一季度交货。Mustard表示:“它构成了电池的底板,并以 ‘cell to chassis’ 的设计完全集成到底盘中,”Mustard 说。“这将是首批展示底盘即电池盒概念的车辆之一。”

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:电池中国网
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全球出现“电池荒”,根源在哪?

汽车行业的“芯片荒”还没有结束,全球市场近期又出现动力电池供应不足的问题。近日有媒体报道称,小鹏汽车创始人何小鹏为了从国内主要的动力电池生产商宁德时代顺利拿到动力电池,在宁德时代蹲守一个星期。尽管何小鹏此后否认了这一报道,但能出现这样的传言,也证明电池短缺已经成为新能源汽车行业重点关注的棘手问题。接受《环球时报》采访的多家电池企业均肯定了行业内“电池荒”的问题。究竟是哪个环节导致 “电池荒”?未来怎么解决这个问题?《环球时报》记者对此进行了调查。电池增产跟不上汽车需求电池短缺的警钟在今年年初已经敲响。今年1月,特斯拉创始人马斯克就在财报会议上表示,电池供应已经成为“目前电动汽车普及的障碍”。今年3月,蔚来汽车创始人李斌表示,今年二季度电池供应将遭遇最大瓶颈。今年5月,宁德时代曾透露,公司产品出现供应紧张的问题,该公司董事长曾毓群近期还表示,客户最近催货让他“快受不了了”。全球新兴能源市场调研机构SNE Research此前预测,到2023年时,全球电动汽车对动力电池的需求将达406千兆瓦时,而动力电池供应预计为335千兆瓦时,缺口约18%。作为全球最大的新能源汽车生产国,中国市场需求的迅速增长让电池供应商的产能扩张脚步没能及时跟上。乘联会数据显示,今年上半年,我国新能源汽车累计销售量为100.1万辆,同比增长218.9%。新能源汽车增速迅猛的中国市场对电池的需求量更大,国内各地动力电池在满负荷生产。江苏省一家动力电池生产商的员工近日告诉《环球时报》记者,该公司的年产能约为4亿块电池,目前生产线正在全力生产,而该公司的新产线预计将在第四季度投产。“目前全球你能想到的所有汽车品牌都在和弗迪电池探讨基于刀片电池的合作,我们充分感受到了市场对电池的迫切需求,” 比亚迪子公司弗迪电池相关负责人23日接受《环球时报》记者采访时称,目前动力电池行业总体产能要大于汽车端需求量,只是高品质产品的供应集中在头部几家企业,所以才会有“供不应求”。中国电池工业协会副理事长王敬忠向《环球时报》记者分析认为,除需求增长外,动力电池的短缺也是全球供应链的结构性问题。王敬忠表示,“虽然中国的产能充足,但由于其他一些国家和地区的疫情仍在持续,导致大量工厂处于关闭或无法完全恢复产能的状态,这加剧了全球范围内的电池短缺”。据报道,长期为特斯拉Model 3、比亚迪等多款新能源汽车供货的锂电池厂商赣锋锂业近期表示,锂电池生产较为紧张,目前一个月基本有28天是在满负荷进行生产。另一家电池生产商亿纬锂能近日则发布公告称,公司现有场地及生产线已满负荷运转,但近一年仍将供不应求。原材料涨价明显另一个值得注意的问题是电池原材料的价格大涨。公开数据显示,作为电池电解液的重要材料,六氟磷酸锂的价格近日已经超过每吨30万元,相比早些时候的10万元/吨的报价成倍上涨。业内人士对《环球时报》介绍称,由于行业门槛较高,今年上半年,国内六氟磷酸锂没有新增有效产能。行业数据显示,国内六氟磷酸锂新增的产能主要集中在天赐材料和多氟多两家企业,其新增的产能基本有望集中在下半年释放。动力电池中涨价的远不止六氟磷酸锂。西部证券在近期发布的一份研报中表示,当时电池级碳酸锂市场价格为8.95万元/吨,较今年年初上涨66.30%;而氢氧化锂市场价格为7.98万元/吨,较今年年初上涨50.71%。这些上游原材料的短缺与价格上涨限制了电池企业快速增加大量产能的可能性。弗迪电池相关负责人也向《环球时报》记者证实原材料涨价问题。该负责人表示,在上游原材料端,以碳酸锂为例,其价格在过去一年间发生了较大波动,六氟磷酸锂的价格也有一定涨幅。此外,锂矿、钴矿、镍矿资源多集中在海外,并被头部矿业集团垄断,电解液产能不足、扩产周期长,导致此次电池原材料价格出现波动。有业内人士告诉《环球时报》记者,此次电池短缺的问题甚至还可以向产业链的更上游追溯,也就是动力电池最基本的原材料——锂和钴。目前,动力电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池两大技术路线,两者均需要用到锂,后者还需要钴作为原料。公开数据显示,锂和钴绝大部分储存于南美洲、大洋洲和非洲,中国只占全球锂和钴储量的2.4%和1.1%,相关原料需要大量进口。受疫情影响,国际运输通道受阻,这不仅导致部分材料的运输速度降低,价格也随之上涨,进一步加剧了国内车用动力电池材料的供应不足。国内一些电池企业已经认识到进口材料的不确定性,如宁德时代、蜂巢能源等企业均在研发不含钴的电池或钠离子电池。减少海外依赖面对“电池荒”,宁德时代、比亚迪、中航锂电、蜂巢能源、亿纬锂能等电池企业都已公布了扩产计划。有统计显示,今年上半年,中国多家动力电池企业扩大和优化产能的相关投资项目共57笔,总投资规划超3500亿元。在海外,LG化学、三星SDI、松下等企业也有扩产动作。尽管全球的电池扩产步伐正在加快,但招银国际证券有限公司研究部副总裁萧小川近日在接受采访时也强调,电池厂商的扩产周期较长,以主流厂商的扩产规划来说,从开始动工到完全释放产能要18个月左右。此外,一线的车企,尤其是外资、合资车型对锂电池产品需要验证周期。目前,我国已经是全球最大的动力电池生产国。根据高工产业研究院(GGII)公布的数据,2020年,全球前十的电池企业中,中国企业占据6席,分别为宁德时代、比亚迪、中航锂电、远景AESC、国轩高科和亿纬锂能,合计市场份额达41.1%。在扩充产能的同时,国内电池行业的另一个趋势是加速减少对海外资源的依赖,更多关注国内供应。一位矿产供应商的消息人士告诉《环球时报》记者,鉴于供应趋紧、贸易形势复杂以及对原材料的需求不断上升,减少对进口的依赖是今年的主要目标。这名消息人士表示,从西部地区的盐湖中提取锂是下一步保障供应链自主的重要方向。▲

作者: 赵觉珵 来源:环球时报
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部分新能源汽车退役动力电池回收再生利用过程存在隐患 建好动力电池回收网

随着第一批新能源汽车动力电池进入规模化退役期,动力电池如何妥善回收再利用成为社会关注的话题。部分退役动力电池未能进入规范回收企业,甚至不少流入小作坊,动力电池包含多种重金属元素,处理不当既不利于资源回收,还会造成安全隐患和环境污染。“我们生产新能源汽车是为了环保,如果因为动力电池未能妥善回收造成污染,就背离了这个行业的初衷。”北京赛德美资源再利用研究院有限公司总经理赵小勇表示。规范退役动力电池回收企业数量不多、成本较高,在回收环节处于竞争劣势公安部发布的数据显示,新能源汽车连续3年年增长超过100万辆,今年上半年新注册登记新能源汽车达110.3万辆,同比增长234.92%。截至6月底,全国新能源汽车保有量已超过603万辆。中国汽车工业协会专务副秘书长许艳华认为,当前最需要解决的是退役动力电池回收问题。记者在网上尝试搜索“动力电池回收”等关键词,发现有很多渠道都在回收,包括网上采购平台、二手交易平台等,甚至还有一些“新能源车主”群中也有回收公司的电话。据了解,依据有关部门的规定,废旧动力电池应规范移交至综合利用企业进行梯次利用或再生利用,回收服务网点不得擅自对收集的废旧动力电池进行除安全检查外的拆解处理。但实际上,回收兼拆解处理的小作坊一直存在。一方面,规范回收企业数量不多。2018年、2021年工信部两次发布符合新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件的企业名单,共27家,分为梯次利用与再生利用两类,被业界称为白名单企业。业界普遍反映,白名单企业数量太少,无法满足回收市场需求。另一方面,在收购价格上,规范企业拼不过非规范企业,尤其是小作坊。蓝谷智慧(北京)能源科技有限公司是属于梯次利用的白名单企业之一。该公司能源集成部总监王晓鹏介绍,目前动力电池回收价格混乱,规范企业在成本上处于劣势。此外,目前动力电池规格多样,大多是单件小批量,这让企业很难发挥规模效益。中国科学技术协会全国委员会委员许泽玮表示,当前回收动力电池的储运和拆解等成本较高。在缺乏激励政策支持和成熟的市场化机制保障下,一些规范企业的电池回收利用经济性还不高。非规范企业尤其是小作坊处理退役动力电池安全隐患多,资源回收率低一般来说,动力电池容量衰减至额定容量的80%以下,就面临退役,但仍可进行梯次利用,用于低速车或储能设备。许艳华说,由非规范企业尤其是小作坊处理废旧动力电池存在的最大风险是安全。有的退役动力电池流入小作坊后,被制成小型充电宝,或者简单加工冒充新电池,甚至用土办法提取贵金属,带来安全和环境双重隐患。而规范企业在安全方面下了不少功夫。王晓鹏介绍,为了保证电池安全运行,蓝谷智慧能源研发了一套电池在线监控管理平台,通过互联网即时监控每块电池的状态。不能梯次利用的退役动力电池经拆解、破碎、筛选,可提取其中稀有金属元素再生利用。相对于磷酸铁锂电池,三元锂电池中一些稀有金属含量高,再生利用效益较高,小作坊更倾向于回收三元锂电池。但小作坊对三元锂电池的处理令人担忧。据了解,工艺技术不同,回收效率差距很大,小作坊的资源回收效率、提炼品质都不高。据赵小勇介绍,目前国内企业大多采用湿法冶金工艺,采用湿法冶金工艺,三元锂电池全组回收率低于44%,铁锂电池全组回收率低于28%。而有规范企业采用其他工艺,两种电池全组回收率可以达到90%以上。“这都是较正规企业的数据,小作坊采用人工和简单设备操作,回收率更低。”赵小勇说。加强溯源管理平台建设,完善回收利用溯源管理体系许泽玮建议,加快建设动力电池回收利用体系,为动力电池回收建立一套可追踪、可溯源回收监督系统,实现动力电池全生命周期监管。同时,还应建立起以新能源车企为责任主体的回收体系。近年来,有关部门陆续出台了新能源汽车动力电池回收服务网点建设和运营指南、梯次利用管理办法、综合利用行业规范条件等一系列政策措施。近日,国家发改委等多部门印发的《“十四五”循环经济发展规划》再次提出,加强新能源汽车动力电池溯源管理平台建设,完善新能源汽车动力电池回收利用溯源管理体系。“到目前为止,退役动力电池主要来自2015年前的新能源汽车。当时总保有量大概在50万辆。”许艳华说,因为总体规模较小,动力电池回收体系、入口体系仍在形成过程中。但随着新能源汽车保有量快速增长,今年以来,已有多家电池生产企业扩大投资布建回收网,一些汽车生产企业或与电池回收行业合作,或宣布自建闭环回收网络。材料科技企业则投资加强再生利用与梯次利用成套化技术装备的研发与推广。“换电是目前新能源领域比较火的。”王晓鹏介绍,“车来了,把整个电池包卸下去,换上新电池,从进站到出站仅需三四分钟时间。”不管是建换电站,还是电池以旧换新,许艳华认为,汽车生产企业通过“换电”可以构建动力电池完整的生命周期,动力电池退役后集中收集,然后找专门做回收利用的企业,做资源化处理。许艳华认为,目前新能源汽车出厂时动力电池都有记录,较难追踪的是二手车部分。她建议,可在目前的双积分政策中加入动力电池回收的内容——2018年开始实施的双积分政策,通过对汽车生产企业的燃料消耗和新能源汽车进行积分评估,符合要求得奖励,达不到要求受处罚。“可以通过积分方式,激励汽车生产企业想办法,把动力电池追踪到底。”许艳华说。  (原载8月2日《人民日报》7版)

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:人民日报