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巨头蚕食、压力下承,动力电池行业还有“新人”机会吗?
新能源汽车推广十年有余,热度有增无减,动力电池行业也随之水涨船高。在市场发展的过程中,有企业无奈“倒下”,有企业主动转型,而行业集中度如今已相当之高,头部企业市场优势地位显著。即便这样,仍有企业选择现在进入。比如,前不久号称要占据电动汽车相关市场份额10%的富士康;再比如,最近高调举办品牌战略发布会的领湃新能源。现阶段,新能源汽车行业正由政策驱动转向市场驱动。在这样的背景下,宁德时代、比亚迪、国轩高科等动力电池领军企业今年以来动作频繁,纷纷展开新的布局以期获得更大的市场优势。“在现在的市场竞争下,那些处于低层的动力电池供应商想活下来比较艰难。”一位要求匿名的行业资深人士在接受《中国汽车报》记者采访时发出感概。那么,对于新进入者来说,到底还有没有市场机会?■市场集中度提高 新进入者雄心勃勃动力电池行业的市场集中度正在逐步提高。根据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的最新数据,今年1~ 10月,我国动力电池装车量累计40GWh,共计66家动力电池企业实现装车配套,较去年同期减少4家。其中,排名前3、前5和前10的企业动力电池装车量占总装车量的份额分别为72.2%、82.6%和92.4%。这也意味着,除了前10家供应商之外,56家动力电池企业在抢占仅为7.6%的市场份额。“头部动力电池企业经过前期的发展和积累,已获得比较深厚的经验和能力。”新能源汽车行业独立研究者曹广平向记者表示,行业装机量排名前十的动力电池企业绝大部分综合实力较强,且能够踏准政策和市场的节奏,排名在后的56家供应商,恐怕面临难以逾越的“鸿沟”。对未来动力电池行业的发展,国家新能源汽车技术创新中心总经理原诚寅认为,技术和产品的主流方向还是高容量三元锂及石墨材料为主,不过现在很多固态电池企业都在尝试采用半固态或全固态方案。富士康科技母公司——鸿海精密工业有限公司,计划与菲亚特克莱斯勒(FCA)组建合资公司,以便在中国市场开发和生产电动汽车。鸿海董事长刘扬伟表示,希望公司在2025~ 2027年占据电动汽车市场10%的份额。为了实现这个目标,富士康正与多家汽车制造商进行谈判,并将固态电池作为其电动汽车的突破口。据报道,富士康将在2024年推出一款能够改进现有动力电池的大容量储存设备,即固态电池。而在近期召开的2020中国国际锂电技术高峰论坛上,领湃新能源作为动力电池后起之秀首次亮相。据领湃新能源总经理曹文明介绍,在品牌战略上,公司制定了“三步走”的战略,第一步是为主流车企提供爆款电池,做主流车企的电池供应商,第二步是成为车规级电池解决方案的创导者,第三步是与整车企业一起开发未来客户需要的集成整车设计的智慧电池解决方案,再基于智能电池领域的开发和应用,打通动力电池、储能、充电桩等业务领域,成为智慧能源领跑者。根据高工锂电的相关研究,目前动力电池行业的新进入者数量明显减少,但这些企业大都有备而来且具备一定的资源优势,也有可能成为市场一股重要新势力。■“马太效应”显著 弱势企业或倒下或转型不过,这些新进入者面对的市场竞争将异常激烈,一边是巨头占据高位,不断强化自身核心竞争力;一边是尾部企业不堪重负,纷纷选择退出谋求转型。西部证券发布的行业研究报告显示,动力电池行业核心竞争力主要体现在三个方面:一是产品材料研发,二是生产工艺积累,三是产业链整合能力。当下,排名靠前的动力电池企业正在通过这些方式提升核心竞争力。比如,宁德时代围绕主业,以证券投资方式对境内外产业链上下游优质上市企业进行投资。再比如,比亚迪、宁德时代、国轩高科等主流企业不约而同地推出动力电池新技术、新产品。前述行业资深人士告诉记者:“之前我们曾为长安汽车、奇瑞汽车等十几家整车企业配套动力电池,供货量很大。在深圳的街道上,常常能看到配装我们产品的新能源汽车,心里感到很自豪。”但他坦言,隐忧时时刻刻伴随:“随着新能源汽车保有量的逐渐增多,一些产品质量问题也开始暴露。在事故原因还未调查清楚之前,整车企业就倾向于把它们归罪于动力电池供应商。在多重因素影响下,车企不愿及时支付货款,导致供应商现金流告急,经营出现危机。”事实上,近年来,动力电池企业因资金链断裂导致破产的例子时有发生。“沃特玛、国能电池都是活生生的例子。”行业资深人士称,有了这些“前车之鉴”,出于对自身定位和企业发展的长期考虑,他决定不再参与这片“红海”的竞争。“近两年,储能、3C电池、两轮电动车、电动船舶、无人机等新兴应用市场‘发酵’,定位细分市场,打造特色产品,给处于第二梯队的动力电池企业提供了更多机会。”中关村新型电池技术创新联盟、电池“达沃斯”秘书长于清教在对行业调研中发现,部分中小企业在细分领域电池出口方面也做得有声有色,并且出口产品占据营收的50%以上,比如启停电源、户外电源等。■机会不会属于所有人 能否开拓整车用户至关重要“今年以来,受疫情影响,不少行业都在思考怎么活下去的问题。‘虎口夺食’恐怕行不通,企业需要清楚自己的定位,从自身优势出发。很多大企业经凭借既有优势与合作方签订了长期订单,在打入新供应链方面,相较于中小企业更有话语权。”于清教认为。整零企业共建动力电池合资公司,或整车企业发展旗下动力电池业务,已成为一种行业趋势。这也意味着其他同行将难以进入这些车企的动力电池供应商名单。不过,富士康和领湃新能源等新进入者,也绝非只有一身胆气。富士康在消费电子产业领域拥有深厚积累,又将依靠FCA这一车企资源,并且产品直指未来新星“固态电池”;领湃新能源是化工领域A股上市公司达志科技旗下动力电池板块,于去年7月成功研发出首款高镍产品。国家科技成果转化基金新能源汽车创业投资子基金合伙人兼总裁方建华曾表示,未来在动力电池行业胜出者将会技术流的企业。在当下动力电池行业技术和材料创新大发展、大繁荣的当下,企业更容易借此抢占市场。在曹广平看来,动力电池行业的新进入者并非完全没有机会:“资金是活下来的长期保障,企业要苦练内功,增强综合实力,补短板,多融资。”不过,于清教强调,动力电池全产业链固然到处是机会,但机会并不属于所有企业。对于以to B模式发展的供应商来说,要聚焦、专业,坚持长期主义、迭代创新,不必满足所有市场、所有客户的所有需求,要优先满足优质客户的第一需求。“要抓住中国新能源汽车行业由政策驱动向市场驱动的转换机遇,打造适合新形势的适销对路产品,比如低成本产品、高安全性产品、长寿命产品等。此外,还要加强技术创新,既要差异化又要上水平,布局先进动力电池关键技术,稳中求新。”曹广平说。对于这些动力电池新进入者来说,如何开拓整车企业客户,将成为首要考验。
来源:中国汽车报
除了针刺测试 你还知道哪些动力电池测试项目?
2020年3月刀片电池以征服针刺测试而广为人知,动力电池的安全性也由此备受关注。很多消费者想要了解更多刀片电池的安全信息,除了针刺测试之外,刀片电池还接受过哪些测试?表现如何呢?我们一探究竟。挤压测试 保障碰撞事故中的生命安全挤压测试是动力电池测试不可或缺的重要项目,它可以模拟汽车发生碰撞,动力电池挤压变形的情况下,检验动力电池的安全性能。国家标准对于挤压测试要求是比较严苛的:动力电池在变形达到30%,并且在一个小时内,不能发生起火、爆炸现象。挤压测试中,刀片电池在变形达到30%并且放置一小时的过程没有发生起火、爆炸现象。在交通事故中不爆炸、不起火,可以保证车主免受二次伤害,也在最大限度保护车主的生命、财产安全,这是比亚迪对于动力电池的安全要求。炉温测试 烤验动力电池高温安全屏障炉温测试又称为加热测试,主要用来测试动力电池在高温条件下的安全性能。国标要求用持续加热的方式将动力电池加热至130°C,并保持温度30分钟,在此期间,动力电池不能发生起火、爆炸现象。刀片电池使用磷酸铁锂材料,耐高温性能更加优异。炉温测试中,刀片电池在超过国家标准要求温度2倍多、达到300°高温情况下保持30分钟,期间没有出现起火或者爆炸等现象。当遇到停车场相邻车辆起火等状况,刀片电池超强的耐高温性能,能够让新能源汽车在高温环境下最大限度保证电池安全。过充测试 专防充电系统故障过充是新能源汽车自燃事故的主要元凶之一。由于充电系统故障,电池在充满电的情况下继续充电从而导致过充,继而引发新能源汽车自燃的事件已发生多起。动力电池防过充能力越强,整车自燃的几率就会越低。过充测试可以模拟电池过充的情况下,检测电池的防热失控能力。国标要求以1倍率电流恒流充电至终止电压的1.5倍时终止充电,并且观察一小时不得出现起火、爆炸现象。在过充测试中,比亚迪刀片电池以1倍率电流充电至终止电压的2.6倍时终止充电,并且在1小时观察期内没有出现起火、爆炸等现象。用更高的防过充标准降低由过充引发自燃的几率,刀片电池让新能源汽车的安全性能更上一层楼。强制电芯热失控 整包依然坐怀不乱热失控是引发动力电池自燃的导火索,为了检测刀片电池在热失控情况下的安全性能,比亚迪对刀片电池进行强制热失控测试,人为造成电池包内某个电池单体发生热失控,观察整包电池的安全性能。电芯强制热失控,在刀片电池自我隔热、阻燃系统的配合下,并没有造成临近电芯的热失控。旁边电芯最高温度为80°C,并未达到磷酸铁锂电池热失控的温度条件。单个电芯的热失控并没有引发相邻电芯的连锁反应,因此整包电池的安全性能依旧。经过千锤百炼的严格测试,刀片电池的全面安全性能得到了充分的验证,将真正安全的新能源车交给广大消费者。刀片电池的出现让新能源汽车性能优势愈加明显,取代燃油车,推动绿色出行将成为不可逆转的历史大势。来源:经济日报-中国经济网
来源:中国经济网
电池管理系统“再出发”
虽然疫情令全球汽车市场遭受了巨大冲击,但新能源汽车市场却演绎着逆势上扬的剧情。恩智浦半导体副总裁兼驱动和能源系统产品线总经理李晓鹤分析说,法规要求的进一步加强、电池成本大幅下降、续航里程和充电速度提升、电动车型愈加丰富等因素叠加,共同驱动了电动汽车的新“马力”。而其中的关键系统——电池管理系统(BMS)也“顺势而起”。近日大众在其MEB电动汽车平台上采用恩智浦电池管理解决方案的新闻就将BMS再次推向台前。据悉,MEB平台是一个跨品牌、跨车型的平台,而大众将基于该平台在未来向市场推出多达75种全电动车型。之所以拿到这一大单,用李晓鹤的话来说就是因为恩智浦BMS解决了整车厂商电气化过程中的“痛点”,其中蕴含了什么样的“秘诀”?新能源汽车的“痛点”要知道,在电动汽车蔚然成风之际,整车厂已“不约而同”地从经济和合规的角度加大电气化投资,但要达到爆发的“拐点”,还要力克诸多挑战。作为电动汽车的“必备件”,即使电池成本在不断优化,但仍占据1/4到1/3的总车成本。李晓鹤认为,电池成本的持续降低是电动车普及以及整车厂盈利的重要决胜点,除电芯降本外,还需要不断优化或简化电子电气以及机械架构,并在生产线上不断升级自动化组装水平,从而提高生产效率。而在里程和充电方面要下的“功夫”,自然是要延长续航里程,缩短充电时间。“从电化学的角度来讲,延长里程要提高比能量,缩短充电时间要增加比功率,在逐渐挑战比能量和比功率极限的过程中,电池管理的功能安全的等级、诊断的精度和速度变得愈发重要。” 李晓鹤提及。为了加快不同级别电动车的量产,平台化则至关重要。一个车厂可能要在短时间内生产包括纯电车、插电混动车、48V混动车、14V起停微混动车等几十种甚至是上百种不同的车型,因而,能否实现可最大化的重用以及应用平台化,才能在加快上市时间并降低研发成本的竞赛中取胜。随着电动汽车市场的快速起量,供应链的大规模匹配能力考验亦接踵而至。李晓鹤的观点是,几年前大型整车厂的电动汽车生产规模最多是一年几十万辆,但未来主流车厂的计划将升至上百万辆的规模。这种大规模量产比拼的不仅仅是单一产品本身的性能,而是半导体厂商汽车制造品质、生产质量品质、供货体系以及售前售后服务能力的全方位考验。BMS的各个击破上文提及的电气化挑战不只涉及架构、电池等一系列问题,BMS亦担当重任。李晓鹤指出,电池本身的成本和性能是车厂致胜的关键点之一,而电池的安全性能以及效率在很大程度上是需要通过BMS系统的提升来体现的。“虽然BMS在电池总成本中占比非常小,约在10%-20%之间,但它可使电池组提高里程或加快充电性能,或提高寿命,其所能创造的价值是非常高的,未来仍大有可为。”李晓鹤直言。细究来看,一方面,电动汽车永恒的追求是提高里程并加快快充速度,需要精准的电池管理,通过精准的SoC估算来提高充电状态以及电池健康状态的估算,这样就可以在不增加成本的情况下来优化续航里程、延长使用寿命并提高安全性;而在采用更激进的化学材料来做电芯以提高比能量和比功率的路径之中,将出现更明显的风险因素,如过压、过充、不稳定的化学物质、热失控等,这就需要BMS有更快的诊断速度以及更精确的对于电压、电流、温度甚至压力的传感测量。另一方面,整车动力电池有几百个甚至上千个电芯,在电芯管理方面存在木桶效应,最弱的电芯决定了整个电池充放电的极限。因此多电芯的均衡也极为重要,这可助力提高电池的寿命和容量。面对这些挑战,在汽车电子领域耕耘多年的恩智浦,凭借自身的核心优势、竞争力和独特的价值主张,祭出的BMS利器可全面解决上述痛点。李晓鹤介绍说,在BMS方案中包括处理器、车载网络传感器、驱动、模拟前端、有主动安全功能的电池管理等等,而恩智浦则可提供全面的整体解决方案。从整车厂需求点来看,恩智浦的方案也做到了“面面俱到”。李晓鹤具体解读说,从精度来看,恩智浦的控制器、模拟器件等,不仅可保证芯片的出厂精度,更确保产品全生命周期的使用精度;在安全性层面,恩智浦为客户提供相应的嵌入式软件驱动支持,包括功能安全库,从而可更好地实现系统级解决方案。此外,恩智浦产品的定义可兼顾14V、48V、400V、800V以及各种不同模式,软硬件平台的可扩展性和延展性可助力客户进行软硬件的复用和重用,降低验证时间并加速上市时间。特别是新能源汽车的研发和迭代周期从传统汽车的4年左右缩短到两年,更体现了系统性解决方案的重要性。特别重要的是,恩智浦是汽车半导体领先供应商,拥有良好的供货能力以及完备的服务体系,无论是授权设计支持还是售后质量支持,都可全力保证,这对新能源汽车加快量产来说至关重要。下一站“野望”对于电动汽车的潜力,恩智浦以实际行动在表明其“芯”向往之。因为电动汽车的潜力正在加倍释放。李晓鹤提到,从全球平均成本看,业界普遍认为如果每千瓦时的成本在100美元以下,那么一辆电池车的成本基本与普通燃油车类似。今年的成本平均值大约在130美元左右,基本到2024年,电动车与传统燃油车的成本将趋同。新能源汽车市场在未来十年将保持井喷状态,而关注点也将集中于系统成本更优化、安全性更高、可靠性更高的打造之上。相应地,BMS也大有可为,一年将增长至几千万套的规模。大众的MEB电动汽车平台“锁定”恩智浦,显而易见让恩智浦的BMS站在了新高点上,而恩智浦有着更高远的目标与野望。从BMS系统所需芯片来看,李晓鹤提及,针对电池管理优化的主控制器,与动力,传动总成控制等带有功能安全的主控制器架构非常相似,但需在内存,安全验证,低功耗等硬件配置上做相应的优化。恩智浦也在同时开发下一代的S32 MCU,其中S32K系列MCU的几款产品是专门针对电池管理优化的。而诸如模拟前端芯片等关键芯片也将不断优化,在高精度、均衡性、安全性层面不断发力。对于是否可对市场上不同技术路线的电池组提供支持,恩智浦的回应亦是积极的。李晓鹤提及,目前电池整体的技术解决方案还在演进,各种电化学均处于一个合作竞争的状态,无论是铁锂电池还是固态电池等。NXP的BMS系统在尝试支持各种各样的电化学,即市场上的新能源汽车所采用的电池组都是支持的,当然这对设计和精度的要求也会走高。从全球范围内看,中国依然是新能源汽车的主要驱动市场。而近日《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》发布,将使我国新能源汽车迎来新一轮的发展高峰。据估算,2025年我国新能源汽车年销量将超过500万辆。相对于全球客户,国内新能源汽车的不同势力也显现出不同的张力。李晓鹤强调,恩智浦在中国有非常强的技术团队,包括软件、硬件、测试等,此外还有很完备的参考设计的技术积累。面对自身设计能力很强的企业,他们更多关注设计、成本、安全性和质量。而初创企业则更关注速度、上市时间,更关注软件和服务。恩智浦与大型车厂和初创企业都建立了良好的互动和合作,通过系统级的芯片组方案和软件支持,让客户可重点关注高附加值的应用开发。(校对/一求)
来源:爱集微APP
生产“完美”电池是要在成本、性能和寿命之间找到最佳平衡点
据外媒报道,柏林光伏研究所(PI Berlin)最近在其发表的一篇技术论文指出,锂离子电池的化学成分可能是影响电池性能“最显著”的因素,但只是影响电池性能的五个主要因素之一。其他影响电池性能的四个关键因素还包括:电池的几何形状、生产质量、技术与正确应用匹配,以及系统集成。在太阳能行业中享有盛誉的柏林光伏研究所的工作包括对太阳能发电组件生产质量进行审计和评估,该公司已将其提供的服务范围扩大到包括可再生能源行业使用的锂离子电池的质量评估。电池储能系统在完成部署之后难以检查电池缺陷这篇名为《生产锂离子电池应该了解的知识》技术论文的作者Ian Gregory、Benjamin Sternkopf和David Prince在文章中写道:“在这些关键因素中,电池化学成分只是影响电能性能的冰山一角。换句话说,电池化学成分只是电池最为显著的特性,但经常被遗忘的是,在实际应用中,电池系统的实际性能很少取决于电池化学性能。而在更多情况下,只是影响电池性能的五个因素之一。”与其相反,保证电池生产质量的重要性常常被忽视,并且是这些主要因素中关注最少的因素之一,即使两家生产制造商生产的电池采用完全相同的化学成分,其生产线的技术和条件也会对电池产品的最终质量产生巨大影响。在公共领域,已经有大量有关电池化学成分或电池形状的信息,可以使用计算工具来建模电池技术与正确的应用。然而,电池生产工艺和生产质量在很大程度上仍然是每家电池制造商的商业秘密,并且不会对外公开其生产工艺细节。生产“完美”电池或找到最佳选择这篇论文详细说明了锂离子电池的生产方式,以及生产过程中需要考虑的许多可能影响所用电池质量的因素。电池生产是一个复杂过程,质量控制到生产包括170多个独立步骤。一些最关键的质量参数包括电池残留湿度和表面均匀性。不良生产的影响会导致电池快速退化。而会在几个充放电循环之后就有可能降低电池容量,或者电池如果保持备用状态,可能更容易自放电。如果生产过程管理不善,也会产生安全隐患。例如,电池极板表面均匀性差,将会产生一些小尖刺,这些尖刺可能会刺穿隔板,并导致电池内部发生短路。该论文指出,在电池制造质量管理方面需要结合应用场景和财务问题。例如,虽然可以生产可以充放电15,000次以及寿命长达20年电池,但实际上,对于大多数应用场景而言,电池充放电达到3500至4,000次,以及10年使用寿命就足够了。而生产这种电池的秘诀是,并不需要生产“完美”的电池,而是要在成本、性能和寿命之间找到最佳平衡点。
来源:中国储能网
“超级电池”是怎样炼成的
从最早的干电池,到逐渐兴起的锂离子电池、超级电容器,电化学储能器件一路发展,更新换代,而其中的关键材料一直是碳材料。如今,快速发展的智能手机和电动汽车等行业对以电池和超级电容器为代表的电化学储能器件的性能提出了更高的要求:要能够快速充电,增强续航能力,延长使用寿命,提升便携性……这些需求目标正在“呼唤”新型碳材料加入储能器件材料的行列。什么是富碳材料富碳材料是以碳材料为主同时加入其他元素的材料,作为主体的碳材料包括石墨烯、碳纳米管、碳纤维、微介孔碳,以及以碳元素为主体的纳米金属有机框架结构化合物等。富碳材料的结构多样,可调控性强,表面状态丰富,化学稳定性好,并且具有优异的电输运特性和高活性表面特性。对于电化学储能器件存在的能量不够高、安全性不够好、成本不够低廉等关键问题,富碳材料都有潜力去解决。具备潜力还不够,能否真正拥有优异的电化学性能,取决于能否通过精准调控让富碳材料具有“称心如意”的结构。难点也就在这里——由于富碳材料结构多样,难以精准控制和定向合成,因此,如何根据性能上的需求去设计和制备特定的材料结构,成为研究道路上的“拦路虎”。击败富碳材料结构“拦路虎”从理论上来说,富碳纳米储能材料的电化学行为与其结构、形貌和共生原子密切相关,表面官能团也会产生很大的影响。就拿富碳材料的孔结构来说吧,电池的电极材料中需要有一定数目的“孔”,能在充放电时让电子或离子要么通过,要么存储下来。这些“孔”应该是大是小,是圆是方?应该如何有序、有尺度地分布?应该采用什么方法,才能对其实现精准调控,从而制备出具有特定孔结构的富碳材料?这都是材料制备过程中的共性问题。找到这类问题的答案,才能对材料的孔结构和表面化学性质进行优化设计,进而提出制备富碳储能材料的普适性方法。针对结构设计和性能调控的核心问题,上海理工大学杨俊和研究团队从基础研究着手,潜心研究,十年磨一剑,取得了许多科学进展。例如,研究团队开发出一套巧妙的制备工艺,以石墨烯为基本结构单元,制备出低密度高强度的多级孔结构石墨烯基三维碳材料,而这种结构正是储能材料具有循环稳定性的基础。成功实现孔结构和表面化学的调变并探明其中的作用机制,为接下来制备结构可控、性能优异的富碳纳米材料提供了理论支撑。变身“超级电池”我们制备的富碳纳米材料可用于锂离子电池、锂硫电池、超级电容器等储能器件,使器件的续航时间延长,循环次数增加,安全性增强,就像“超级电池”一样。1、在锂离子电池中的应用目前绝大多数的商业锂离子电池都使用石墨作为负极材料。但是,石墨负极的实际比容量已经接近其理论值,很难再有提升的空间。能不能找到一种高比容量负极材料来替代石墨呢?石墨烯基富碳纳米材料就是一个很好的选择。它的储锂容量远远超过传统石墨负极材料的理论容量,只是由于存在首次效率较低、无放电平台、循环性能差、充放电曲线滞后严重等缺点,难以直接作为电极材料用于锂离子电池。2、在锂硫电池中的应用锂硫电池被认为是极具潜力的下一代高容量储能电池。然而,锂硫电池体系中存在的一系列问题严重制约其性能发挥与实际应用。首先,锂硫电池充放电过程中会形成一系列易溶于电解液的多硫化锂中间产物,导致电池的循环稳定性欠佳;其次,受限于硫及其放电产物硫化锂的绝缘特性,锂硫电池中正极活性物质硫的利用率偏低;第三,用金属锂作负极,存在安全隐患。基于这三个问题,我们为改善锂硫电池的电化学性能提供了新思路。我们开发出一类新型碳/硫复合正极材料,解决了硫正极存在的导电性差和中间产物溶解穿梭等关键科学问题;进一步发展了原位锂化碳/硫复合材料,对因使用金属锂作为负极可能导致的安全隐患提出新的解决途径。3、在超级电容器中的应用在现有的各种化学储能器件中,电化学电容器或超级电容器是功率密度最高的二次化学储能器件,尤其适用于电动汽车的负载均衡装置。富碳纳米材料中的碳纳米管,尤其是垂直排列的碳纳米管,是构建高性能超级电容器复合电极的理想碳载体。然而,由于碳纳米管间仅靠微弱的范德华力结合,采用传统的湿化学法负载金属氧化物时极易破坏碳纳米管的定向排列结构。我们针对这一问题,创新性地制备出垂直碳纳米管/氧化物纳米复合电极。在这种电极材料的结构中,垂直碳纳米管仿佛是一条条线,金属氧化物纳米颗粒作为活性组分仿佛是一个个点,后者在前者的管间孔隙里轴向均匀分布。它与碳纳米管负极匹配组装的超级电容器,表现出很高的能量密度和良好的循环稳定性。相信在不久的将来,人们可以在电动汽车、储能电站、电子设备等多个领域看到富碳纳米储能材料的身影。文/杨俊和 郑时有本文来自《科学画报》
来源:科学画报
开发新电池、拟分拆电池业务 SKI最近有点忙
最近,韩国三大动力电池厂商之一的SK Innovation(以下简称“SKI”)有点忙,不仅要开发新电池,还要考虑分拆公司的电池业务的事情。新电池800公里续航SKI日前在韩国政府主办的电池技术贸易会议上透露,公司正在开发安装在电动车上的电池,只需要20分钟的快速充电,就可以提供500英里(约800公里)以上的续航里程。SKI预计将在明年上半年或者最快在今年年底,完成新电池的开发,之后它们“可以在电动汽车的普及中发挥重要作用”。虽然没有提供新电池所使用的化学成分的任何细节,不过该公司表示,长续航里程由使用高密度镍的技术和可适应超过1000次充/放电循环的技术支持。据悉,SKI已决定将开发重点放在 “能够实现长距离行驶的长寿命电池”上,并在今年年初透露了新的 “SK Inside”品牌战略,旨在提高知名度。SKI指出,公司在1996年开发了第一块锂离子电池,10年来一直为电动汽车和插电式混合动力汽车提供电池,没有发生过一起电池起火事件。除了研发新电池,SKI还拟分拆电池业务。此前,另一家韩国动力电池公司LG化学宣布,计划在今年12月份将其汽车电池业务分拆,并成立一家新的公司。拟分拆电池业务据韩媒BusinessKorea报道,SKI电池部门首席执行官吉东燮近日表示,正在考虑分拆公司的电池业务,但目前尚未制定出具体的时间表。对于SKI来说,分拆电池业务或许是其为应对行业日益加剧的竞争,以及市场对动力电池激增的需求,所作出的一种选择。“把我们的电池业务分拆出来既有好处也有坏处,公司财务部门将确定分拆电池业务的可能性。”吉东燮说。此外,SKI也在考虑在美国建立更多的电池厂。据悉,目前公司正在美国乔治亚州建设一家电池厂,计划2021年投产,2022年开始批量生产电池。主打软包电池SKI主打软包电池,当前材料体系以NCM622为主,目前量产的单体电芯最高能量密度达到260Wh/kg。为进一步提升公司的市场竞争力,SKI正在推出更高能量密度的电池。今年8月,SKI宣布成功商业化全球首个镍含量为90%的NCM9电池。据了解,此次SKI研发的NCM9电池,在对隔膜技术进行改进、进而增强电池稳定性的基础上,将镍含量提高至90%的同时,还将钴含量降低到了5%,将电动车续航里程增加到700公里。还有消息称,SKI正在致力于在年底前开发新型NCM电池,该电池镍含量88%,较NCM 811电池提高8%,续航里程提高到500km-600km,钴含量6%,较NCM811电池降低4%。“朋友圈“都有谁资料显示,2016年SKI全球动力电池装机量仅207.3MWh,2019年装机量达到1.9GWh,市占率1.6%,复合增速超过100%;2020年上半年,装机量达到1.7GWh,同比增长66%,市占率进一步提升至3.9%,排名上升至第六位。除了电池外,公司在韩国、中国、波兰规划的隔膜产能约为10亿平方米。实力不可忽视!国内的天齐锂业、当升科技、新宙邦、中科电气等企业已经先后进入SKI供应链。如亿纬锂能子公司亿纬亚洲与SKI签署了《合资经营合同》,合资建设20-25GWh动力电池产能;天齐锂业就奎纳纳未来氢氧化锂产品与SKI签订了长期供货协议‧‧‧‧‧‧同时,SKI 为现代、起亚、福特、戴姆勒、大众、北汽等多家国内外知名车企配套动力电池,有业内人士认为,SKI未来将极大受益于传统车企的电动化转型。
来源:电池联盟