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LG化学计划圆柱电池产能扩充两倍
外媒消息，LG化学表示，计划将特斯拉等公司使用的圆柱电池的产能提高两倍，并考虑在欧洲和北美扩张，以满足激增的需求。LG化学还表示，目前正在开发“新型”圆柱电池，该电池的容量将提高5倍，功率提高6倍，但没有详细说明。有趣的是，这与特斯拉上个月宣布的新电池4680电池的目标相似，该电池可以使特斯拉汽车的续航里程增加16%。目前LG化学和CATL为特斯拉在中国制造的Model 3提供电池。LG化学与特斯拉的往来显得愈加频繁。上个月，特斯拉正在寻求收购LG能源解决方案（LG Energy Solution）10%的股份，后者是LG化学正计划分拆的电池业务。LG化学并没有提出计划将圆柱电池产量增加的具体时间。但可以看出，其研发的“新型”圆柱电池很可能在未来流向特斯拉。近日LG化学CEO辛学喆表示，公司正与几家汽车制造商洽谈成立合资企业以生产电动车电池。不过他补充到，特斯拉并不是他们进行合资谈判的企业。由于电动汽车电池需求不断增长，LG化学第三季度业绩出现增长。前三季，其销售额62.5亿美元（约合人民币417亿元），环比增长8.2%，同比增长8.8%；营业利润为7.5亿美元（约合人民币50亿元），环比上季度增长57.8%，同比增加158.7%。其中电池业务Q3销售额为26.2亿美元（约合人民币175亿元），营业利润为1.4亿美元（约合人民币9.3亿元）。资料显示，业绩增长主要获益于欧洲主要客户推出新款电动车，圆柱型电池销量的增加，以及IT产品供应扩大等。LG化学表示：“由于电动汽车圆柱电池出货量的增加，预计销量将持续增长。”目前LG化学的动力电池总产能达到130Gwh。LG化学计划到2023年产量将扩大至260 GWh，这足以为约500万辆电动汽车配备电池。数据显示，2022年全球动力电池规划产能将增加至621GWh，未来三年增幅将达5倍以上。随着未来动力电池需求量的激增，为抢占份额，LG化学扩产之举显得势在必行。然而产能版图扩张的同时，LG化学却陷入电池安全质量危机，这将给其动力电池业务扩张产生诸多阻碍和挑战。
来源：高工锂电
欧洲2030年电池计划
《电池2030+（BATTERY2030+）》是一项大规模的欧洲长期研究计划，为欧盟委员会提出的战略能源技术计划（SET-plan）的想法之一，旨在联合欧洲整体解决未来电池研发过程中所面临的各项挑战，克服重重阻力达成宏大的既定的电池性能目标。研究内容以“化学中性途径（chemistry neutral approach）”为导向，基于现有或未来多种不同类型的电池化学物质，通过缩小各自之间的差距来发挥其全部潜力以实现电池的实际能力和理论极限。理念上基于给欧洲电池企业乃至全球电池企业的价值链提供新的发展和支持，比如从原材料到先进材料的发展，到电池和电池包的设计制造，电池寿命终止后的回收利用和电池实际应用场景等。除此之外，《电池2030+》的长期发展路线图也充分地弥补了欧洲电池内部的中期研究和创新工作–欧洲技术和创新平台（ETIP）。因此，欧盟希望借助于《电池2030+》来推动欧洲为期10年的大规模努力以促进电池领域的变革性发展。不断提出新的研究方法和开拓新的创新领域，实现安全的超高性能电池开发，最终实现欧洲社会2050年前不再使用化石能源（如图1所示）。2019年3月，欧盟启动《电池2030+》协调和支持行动，以确定计划的研发路线图。本次发布的《电池2030+》研发路线图第二版草案经讨论修改后，将于2020年2月底提交给欧盟委员会。图1. 《电池2030+》的长期愿景及使命Part II:“电池2030+”计划目标《电池2030+》的总体目标是实现具有超高性能和智能化的可持续电池功能以适用于每个应用场景。所谓超高性能，是指能量和功率密度接近理论极限，出色的使用寿命和可靠性，增强安全性，环境可持续性和可扩展性，以实现具有竞争力成本的大规模化生产电池。第一个重要挑战是达到最好的电池性能，因此发现新材料和新化学体系的开发过程必须加快。《电池2030+》提出电池界面基因组（BIG）–材料加速平台（MAP）计划，将采用人工智能（AI）大幅减少电池材料的开发周期。第二个重要挑战是延长单体电池和电池系统的使用寿命和安全性。寿命和安全都对未来电池的大小，成本和接受度具有关键性影响。为了实现第二个挑战，《电池2030+》提出了两种不同且互补的建议方案：开发直接在化学和电化学反应中可探测的传感器，将新型传感器嵌入电池中连续监控其“健康”和“安全状态”。另一方面，通过使用自愈合功能来提高电池容量并提高电池性能。与目前最先进的电池技术相比，《电池2030+》旨在提出并影响电池技术的未来发展（如图2）：第一，将电池实际性能（能量密度和功率密度）和理论性能之间的差距减少至少1/2。第二，至少将电池的耐用性和可靠性提高3倍。第三，对于给定的电力组合，将电池的生命周期碳足迹减少至少1/5。第四，使电池的回收率达到至少75％，并实现关键的原材料回收率接近100％。图2.《电池2030+》对未来电化学存储系统的最新技术展望Part III:“电池2030+”主要研发方向3.1 材料加速平台（Materials Acceleration Platform，MAP）从能源技术的生产，存储到最终交付使用，材料的发现和开发始终贯穿于整个过程。特别对于新兴的电池技术，先进材料几乎是所有清洁能源创新的基础。若依靠现有的传统重复性试验开发过程，需要耗费大量的时间，人力物力去开发新型高性能电池材料并用于电池设计，这一过程从最初发现到完全实现商业化可能长达10年之久。因此，在《电池2030+》项目中，为了加速超高性能的，可持续发展的智能型电池开发，计划在欧洲范围内设立电池“材料加速平台（MAP）”，并与电池界面基因组（BatteryInterface Genome，BIG）集成在一起。同时BIG-MAP基础设施模块化设置，全系统具有高度的通用性，以便能够容纳所有新兴的电池化学体系，材料成分，结构和界面。另一方面，MAP将利用人工智能（AI）从许多互补的方法和技术中集成和编排数据，整合计算材料设计，模块化和自主性综合机器人技术和先进表征，实现全新的电池开发策略。促进材料，工艺和设备的逆向设计和定制。最终，在MAP框架下由每个核心元素构建概念电池，开发出具有突破性的电池材料，极大提高电池开发速度和电池性能。图3. 电池材料加速平台（MAP）的核心组成部分（一）MAP重点研发技术a. 高通量技术：开发自主材料合成机器人，构建电池材料自身及使用过程中原位的自动化高通量表征。实现电极活性材料及其组合方式的快速筛选和电解液配方的系统表征。基于高通量数据的建模和数据生成相结合，以物理参数为导向对电池及其活性材料进行分析和表征。b. 建立基于分布式访问模型的跨区域通用数据基础架构，实现多维度互连和集成工作流程：确保在材料的闭环研发过程中，能够实时进行跨区域的实验数据集成和建模。通过数据的共享实现信息的汇总及规模化分析。以机器学习和物理理论为导向的数据驱动模型去识别材料开发过程中重要的参数和特征，开发有效的和稳固的方式耦合和连接不同维度的模型，加速材料开发过程。c. 开发基于电池系统的人工智能（AI），构建统一数据框架：基于AI技术开发集成物理参数和数据驱动的混合型模型。比如目前已有一些AI软件包如ChemOS和phoenix正在用于自驱动实验室的原型开发阶段。利用欧洲材料建模委员会（EMMC）和欧洲材料与建模本体（EMMO）支持的访问协议，将学术界和工业界、材料建模和实际应用工程联系起来，实现电池整体价值链的数据标准化传递及共享。d. 电池材料和界面的逆向设计工程：通过所需的目标性能定义电池材料和/或界面的组成和结构，从而打破传统的开发过程，促进材料的高效高速开发。（二）MAP研发计划短期计划：开发用于电池材料和电池本身的共享且可互操作的数据基础架构接口，涵盖电池发现和开发周期所有领域的数据；自动化的工作流程，用于识别在不同时间尺度下传递相关特征/参数；构建基于不确定性的电池材料的数据驱动和物理模型。中期计划：在材料加速平台（MAP）中实现电池基因组（BIG-MAP）构建，能够集成计算建模，自主合成机器人技术和材料表征；展示电池材料的逆设计过程；在发现和预测过程中直接集成来自嵌入式传感器的数据，例如主动的自我愈合。长期计划：在电池基因组平台中建立完全的自主开发过程；集成电池单元组装和设备级测试；包含材料发现过程中的可制造性和可回收性；展示材料开发周期的5倍加速；实施并验证用于电池超高通量测试的数字技术。3.2 电池界面基因组（Battery interface genome，BIG）电池不仅包含电极和电解质之间的界面，而且还包含其他大量重要的界面，例如：在集流体和电极之间或在活性材料和诸如导电碳和/或粘结剂等的添加剂之间。因此在开发新的电池化学体系或现有电池技术中引入新的化学物质时，界面是有效利用电池电极材料关键之所在。MAP是提供基础设施以加快材料的发现，而《电池2030+》提出BIG将对材料开发过程提供必要的理解和模型，以预测和控制影响电池性能关键界面的动态变化（如图4所示）。BIG将高度适应不同的化学物质，从材料到设计，用大量数据构建模型，形成全新的材料开发途径，以超越当前的锂离子电池技术。图4. 电池界面基因组（BIG）运作流程（一）BIG重点研发技术a. 开发更高的空间、时间分辨率和运算速度的新型计算方法和实验技术：以获得超高性能电池系统构造和材料组合搭配的新理解。通过基于物理的数据驱动混合模型和仿真技术描述最先进的实验和技术方法。b. 开发具有高还原度的电池界面表征技术：通过对电池界面及其动态特性的精确表征，建立电池界面属性的大型共享数据库，利用大数据再对表征技术进行优化调整，不断修正测试偏差，真实还原界面工作过程，提高保真度。c. 建立电池及其材料的标准化测试协议：发布详细的材料表征检查列表，通过将电池性能与材料化学性质逐一比对来获取有关电池界面的关键信息。d. 构建更精确的材料结构与电池性能模型：利用电子，原子及介观材料尺度模型耦合形成连续相模型，真实反映电池正常工作时的界面状态、老化和衰减机制。（二）BIG研发计划短期计划：建立一定范围内表征/测试协议和数据的电池界面标准；开发可利用AI和仿真模拟技术进行动态特征分析和数据测试的自主模块；开发可互操作的高通量和高保真的界面表征方法。中期计划：开发预测混合模型，用于在时间和空间尺度上推演电池界面；演示模型电池间逆向合成设计；能够在MAP平台（BIG-MAP）中实现电池界面基因组计算建模，自主综合机器人技术和材料的集成表征。长期计划：在BIG-MAP平台中建立完全的自主开发过程；证明界面性能提高5倍；表明电池界面基因组到新型电池化学的可移植性。3.3 智能传感器（Integration of smart functionalities–sensing）随着目前对电池应用的依赖性不断提高，要求对电池的状态进行准确监控，提高其质量，可靠性和使用寿命。在过去几十年中，虽然许多电化学阻抗设备（EIS）以及先进的电池管理系统（BMS）发展，但成效有限。无论电池技术发展如何，性能仍取决于电池单元内界面的性质和依赖于温度驱动的反应以及不可预测的动力学。虽然监控温度对于延长循环寿命和延长电池寿命至关重要，但在目前电动汽车的应用中也无法直接测量单体电池的温度。为了更好了解/监测电池工作过程中的物理参数对电化学反应过程的影响，有效解决黑箱问题。《电池2030+》提出将智能传感器嵌入到电池中，能够实现电池在空间和时间上的分辨监视（如图5所示）。这样可以整合和开发各种传感技术在电池中以实时传递信息（如温度，压力，应变，电解质成分，电极膨胀度，热流变化等）。最重要的是依据大量的原位实时监测数据，可以与BIG-MAP协作构建电池工作状态函数及模型，开发智能的响应式电池管理系统。将在单体电池级别和整个系统级别上进行分层管理。图5. 未来具有原位传感及输出分析装置的电池（一）智能传感器重点研发技术a. 集成和开发适用于电池的多种传感器，将智能功能嵌入电池：光学、电学、热学、声学和电化学传感器用于设计/开发固态电解质（SEI）中间相动态监测功能。比如利用电阻温度检测器（RTD），热敏电阻，热电偶等温度传感器监控电池内外的局部及整体温度变化。电化学传感器主要用于监控电池界面SEI增长，氧化还原穿梭物质和重金属溶解。压力传感器可以检测电极应变和压力变化，从而反应电池的SoC以及SoH状态。光学传感器则可以对电池局部温度，压力和应变通过光学信号同时感应，其中光子晶体纤维传感器可以对多感应信号同时采集但又解耦合分析，是未来发展多参数监测新型传感器的趋势。b. 开发具有创新化学涂层的传感器：采用特殊涂层的传感器，减缓电解液及电化学反应副产物对传感器的腐蚀，提升器件稳定性，传导灵敏性和使用寿命。将传感器尺寸减小到几微米以匹配电池隔离膜的厚度，采用无线传感技术来避免复杂的连接布线问题（二）智能传感器研发计划短期计划：在电池单元级别上，依靠各种传感技术和简单的集成开发非侵入式多传感方法，为评估电池内界面动力学，电解质降解，树枝状生长，金属溶解，材料结构变化的相关性提供可行性。监测电池运行期间关键参数的正常或者异常行为，并定义从传感器到BMS的传递函数，通过运行实时传感将温度窗口提高>10％。中期计划：实现（电）化学稳定传感技术的微型化和集成，在电池层面和实际电池模块中均具有多功能，以经济有效的方式与工业制造过程兼容；利用传感数据实现高级BMS，构建新的自适应和预测控制算法；BIG-MAP中集成感应和自我愈合；多价电极系统的过电压降低>20％；将锂离子电池可利用电压窗口增加>10％。长期计划：依靠先进的BMS控制传感器的通信，新的AI协议通过无线方式实现完全可操作的智能电池组。在未来的电池设计中，将感测/监视与刺激引起的局部自愈合机制结合，从而可以通过集成感测-BMS-自愈合系统得到智能电池。3.4 自愈合理念（Integration of smartfunctionalities–self-healing）电池技术的可持续发展以及我们对电池普及应用的日益依赖，要求确保其具有很高的可靠性和安全性。其中探测或者传感不可逆变化是获得更好的可靠性第一步。但是，要真正确保可靠性，电池应该能够自动感知损坏，并恢复原始配置及其整体功能。那我们可以尝试模仿自然愈合机制（比如伤口愈合）来制造智能长寿命电池吗？《电池2030+》中借鉴医学领域中“再生工程”的理念，提出可以开发在电池内注入相应自愈合功能的材料，以恢复电极内部的缺陷。另一方面，提出将状态传感和自我愈合功能紧密相连（如图6所示）。从传感器检测到的信号将被发送到电池管理系统并进行分析，如果出现问题，BMS将发出信号发送给执行器以触发自我愈合过程的刺激。这种既自我感知又触发自修复的结合过程将赋予电池更高的安全性和消费者更高的使用可靠性。图6. 由BMS介导的电池工作-感应-自我修复协同耦合过程（一）自愈合理念重点研发技术a. 开发自愈合的电池材料以及电极界面：包裹CNT的自愈合微胶囊，用于修复电极导电网络。具有自愈合性的人工SEI结构活性材料，用于修复电极材料充放电过程中界面结构的破坏。b. 开发适用于电池组件和界面的自愈合聚合物策略：超分子聚合物在自愈合多相固体聚合物电解质中的应用。使用无毒的生物基材料（例如多糖类材料，蛋白质材料）设计薄而多孔的可控隔膜，开发功能化生物基电解质隔离膜，专门设计使其具有自愈合特性，通过控制电解液的分解从而改善电池老化。c. 构建复合电极：设计具有聚合物或矿物质外壳的微胶囊，使其包含能够通过外界刺激响应来释放愈合剂，或在受刺激破裂时将释放锂盐、钠盐等。利用特定高分子结构的设计（比如PAA-聚轮烷滑轮型聚合物）控制电极膨胀结构并优化电池循环的效率。（二）自愈合理念研发计划短期计划：在各种交叉领域发展具有自我愈合功能的电池。对隔膜进行功能化处理，并开发依靠氢键相同作用实现可逆交联的超分子结构，以愈合电极-隔离膜的膜破裂，同时与电池的目标化学性质兼容。中期计划：设计智能型隔离膜，具有可容纳多种功能有机-无机愈合剂的微胶囊，可通过磁性，热或化学作用触发自动愈合，同时确定与刺激驱动的自愈合操作相关的响应时间，以愈合与电极断裂或SEI中间相老化有关的故障。长期计划：设计和制造功能性和孔隙率可控的低成本生物基电解质隔膜。在电池感测和BMS之间建立有效的反馈回路，通过外部刺激适当触发已经植入电池的自我愈合功能。3.5 未来电池规模化制造（Manufacturability of future batterytechnologies）新一代突破性电池材料的面世将开启崭新的电池技术机会。但是，从广义上讲，这些新电池技术至少需要面对两个主要的验证阶段。首先，在原型级别上证明其性能潜力，其次，扩大规模化生产的可行性和进入工业化过程的评估。《电池2030+路线图》提出未来电池制造的解决策略：工业4.0和数字化的前景。利用建模和人工智能实现制造过程动态软件模拟，突破制造单元的空间构造，避免或基本减少经典的尝试和错误方法。通过全数字化制造，理解和优化过程参数及其对最终产品的影响。图7. 电池制造的数字化过程（一）未来电池规模化制造重点技术a. 设计过程数字化：引入新功能，如自愈合材料/界面、各类智能传感器或其他执行器、生态电池设计和替代电池设计，在电池制造过程中开发和验证多重物理量和多尺度模型，以更准确了解制造过程的每个步骤。b. 制造过程数字化：开发灵活的制造流程和高精度建模工具，以优化工艺、条件和机器参数，开发用于处理电极浆料，电极片生产，电池组装，电池包组装和电池性能的实时模型（即用于电池制造的数字化模型）。（二）未来电池规模化制造研发计划短期计划：从最先进的信息开始，重点放在是电池设计方法。改进模拟工具（如多物理场模型），通过深度学习和机器学习方法减轻计算负担，应用AI技术用于电池设计。中期计划：不断发展BIG平台，MAP平台，智能传感器技术，自愈合技术，回收策略和其他创新领域并将其整合到流程中；在电池级设计取得进展之后，将启动并实施基于AI制造方法，即建模> AI>制造（包括新技术的制造以及制造过程中的数字化模型）。规模也可扩大到电池制造过程中的技术，可扩展到电池化学成分开发，例如多价和有机的材料开发，或者其他电池体系，如液流电池。长期计划：将整个AI驱动的方法集成并整合在电池单元设计中，实现基于BIG-MAP的完全自主系统。利用这种方法促进学术界创新和工业界开发可商业化的最新电池技术。3.6 回收策略（Recyclability）《电池2030+》路线图将促进建立循环经济社会，减少浪费，减少二氧化碳排放量并更明智地使用战略资源作为长期愿景。因此，发展高效电池拆解和回收技术是保证欧盟到2030年时，电池经济长期且可持续性发展至关重要的保证。这就需要有针对性的开发新型，创新的，简单的，低成本的和高效率的回收流程，以保证电池全生命周期的低碳足迹和经济可行性。比如对活性材料采用直接方法回收，而不是经过多步骤的途径。采用直接修复或重新调节电极的方式即可使电池重新达到可工作的状态。基于此，《电池2030+》对材料层级，界面层级和单体电池层级都提出一些新的回收概念和整体流程：（1）整个生命周期可持续设计（包括生态设计和经济设计）；（2）电池及电池组拆解设计；（3）回收设计方法。这个过程需要研究者，电池生产企业，材料供应商协同参与，并与回收商一起将回收策略及相关限制条件整合到新的电池设计中。图8. 未来的电池回收过程：直接回收与再利用过程有机的整合（一）回收策略重点计划a. 电池组件及单体的重复可利用性：通过产品标签、电池管理系统、内置和外置传感器等相关数据的收集和分析，集成传感器和电极自愈合功能，用于识别损坏/老化的组件并为重复利用做准备。同时在电池设计中尽可能延长寿命，并考虑重新校准、翻新以及二次使用和多次使用的可行性。b. 引入现代低碳足迹物流概念：包括分散式处理，开发产品可追溯性，特别是整个电池生命周期中关键原材料的可追溯性。以及开发对有价值关键材料的高效、低成本和可持续的一步回收处理策略，并将其“翻新”为电池可用活性材料，如果不能完全逆转，则通过调整组成来合成活性材料前驱体或相关原材料。c. 自动化及选择性回收：采用AI辅助技术及设备，实现电池自动分拣和评估，自动将电池组拆解到单体电池级别，自动拆解电池至最大的单个组件级别。同时借助于大数据技术分析并寻求适用于所有电池及电池组的通用拆解过程，确保即使是像锂金属固态电池，锂金属-空气电池等新型电池，也能最大程度地回收电池组件及其关键性组成材料。（二）回收策略研发计划短期计划：实现电池系统可持续的发展和拆解，开发数据收集和分析系统，用于电池组/模块分拣和重复利用/再利用的技术，并开始开发自动化拆解电池。并用于快速电池表征的新测试。中期计划：开发自动将电池分解成单个组件的方法，以及粉末及其成分的分类和回收，将其“翻新”为先进的新型电池活性材料的技术。在电池中测试回收的材料。将开发二次应用中材料再利用的预测和建模工具。显著提高关键原材料的回收率（比如石墨，正极材料）并明显改善对能源和资源的消耗。长期计划：开发和验证完整的直接回收系统；系统在经济上可行，安全且对环境友好，并且比目前的流程更低的碳排放量足迹。Part IV:其他各国家路线图发展规划除了欧洲的SET-PLAN计划外，目前只有少数几个国家有明确路线图并为之长期努力。在这里，简短介绍来自中国，印度，日本和美国的电池路线图，以更广阔的视野来看待2030+电池的目标。4.1 中国发展规划：中国现在是全球发表电池研究论文最多的国家。但同时在工业界也定义了两个并行的研究和创新战略：进化战略和创新战略。进化战略专注于优化现有搭载新能源电池的车辆和能源动力总成系统，包括电池性能的提升（高安全，快速充电，低耗电量等）。而革命性战略的目标是开发下一代电池化学体系用于车辆动力总成系统。如图9所示，可以比较2015年至2035年中国的电池发展目标与日本新能源产业的技术综合开发机构（NEDO）的RISING计划目标，以及美国能源部（DOE）的Battery 500计划。图9. 中国2013年至2030年的国家新能源项目和战略目标4.2 印度发展规划：印度最近也为汽车制造行业发布了路线图，其中电池研发和制造被认为具有很高的战略意义。但路线图中并未展示达到目标需要何种关键性技术，只是明确表达了电池的重要性。4.3 日本发展规划：日本在某些关键领域一直有制定长期稳定研究计划的传统，电池就是其中之一。日本新能源产业的技术综合开发机构（NEDO）的RISING-2项目就是一项长期的大规模计划，始于2010年，计划于2022年结束。它定义了两个关键的电池性能目标（如图10所示），其中对于纯电动汽车，在2020年动力电池系统能量密度需达到250Wh/kg，2030年达到500Wh/kg。而对于插电混合动力汽车，在2020年动力电池系统能量密度需达到200Wh/kg。这是唯一可以尝试与《电池2030+》提出目标相比较的国际研发计划。图10. 日本NEDO的2020年和2030年电池性能目标4.4 美国发展规划：美国能源部（DOE）于2016年主导了Battery 500项目，其联合了六所大学，四个国家实验室和IBM的科研实力。其总体目标是开发锂金属电池，相比目前电动汽车用电池组能量密度170-200Wh/Kg，使电池组能量密度达到500Wh/Kg。而且Battery 500将致力于开发体积更小，重量更轻，更便宜的电动汽车电池。
来源：鑫椤锂电
又有利好！国家级大基金将支持动力电池发展
动力电池有望得到国家级大基金的支持。近日，工信部在关于政协十三届全国委员会第三次会议第0725号（工交邮电类104号）提案答复的函中表示，工信部将积极引导国家制造业转型升级基金对动力电池领域符合国家战略、具有优势的重点项目和骨干企业给予关注和支持。此前，国家制造业转型升级基金曾宣布拟投资华中数控、埃斯顿、徐工。该基金尚未投资过动力电池领域的项目。国家级大基金有望助力动力电池发展工信部设立的国家制造业转型升级基金于2019年11月18日成立，注册资本1472亿元。工信部主管部门介绍说，基金按照所有权和管理权分离的原则，建立了符合市场规律的公司治理制度和运行机制，具体运营管理由专业基金管理公司负责，实行市场化运作、专业化管理，以市场化手段破解制造业融资难题，重点投向相关领域成长期和成熟期企业。公开资料显示，国家制造业转型升级基金的股东数量达20家。除了财政部、国开金融、中国烟草等中央部委、国有大中型企业以外，还包括保险公司、国资平台等。A股中，除了中国中车以外，还有上海电气集团（A股公司上海电气大股东）、宇通集团（A股公司宇通客车大股东）、东旭集团（A股公司东旭光电大股东）等参与。发展改革委和财政部也将予以支持工信部还在提案复文中介绍说，发展改革委发起成立了先进制造产业投资基金，重点投向新能源汽车等领域，支持了动力电池、电机、装备等一批先进制造业骨干企业，该基金二期已设立运行。下一步，发展改革委将继续在动力电池领域加大支持力度，推动新能源汽车产业高质量发展。财政部鼓励由社会资本和产业发起设立相关基金，按照市场化原则对动力电池产业予以支持。动力电池行业已进入发展关键期为什么动力电池行业能得到国家级大基金的支持？业内人士认为原因在于今年是全球汽车产业转型升级和加快变革的关键之年，需要大资金予以支持。首先，我国的电池企业“走出去”的力度不理想。商务部外贸发展事务局局长吴政平近日表示，虽然近几年我国有一些产业链企业开始积极布局海外，但与新能源汽车产业链总量相比，“走出去”的广度和深度还远远不够。“尤其是动力电池生产企业，海外装机量在总的出货量中的占比还很低。”其次，外资电池企业已经逐步参与到了中国市场的竞争。中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙介绍说，“去年1-9月，LG化学、松下电池等外资企业在中国动力电池市场的份额仅为0.35%，而今年1-9月，LG化学、松下电池等外资企业在中国市场的份额已经高达15%，市场竞争更加激烈。”第三，外资汽车巨头正在进军动力电池领域，为行业带来新变局。5月28日，大众中国与国轩高科签署《股份转让协议》，正式入股国轩高科。7月2日，戴姆勒大中华投资 9.045亿元参与孚能科技的科创板IPO战略配售，获得约3%的股份。全产业链投资价值凸显在这样的背景下，用市场化的手段推动我国电池技术创新突破正当其时。东吴基金常务副总裁、公司投资决策委员会主席陈军接受上海证券报采访表示，“根据我们的调研，按照中国目前的制造能力已能够为全球的客户提供优质、安全同时高性价比的整车或者核心零部件。相关的龙头企业也已经在设备、技术和市场上有了相当的投入。”陈军表示，“此次国家大基金用市场化的手段支持和鼓励优质动力电池企业发展，将促进新能源汽车产业加速发展，为全球缓解代传统能源紧张，减少污染排放助一臂之力。相关的龙头企业，乃至整个产业链将具有长期投资价值。”海通证券认为，未来新能源汽车替代传统燃油车大势所趋。新能源汽车单车价值增量最大的环节为动力电池。未来三元动力电池将配套高端乘用车型，磷酸铁锂电池配套低端车型，随着电池行业的发展，有国际竞争力的材料公司将受益。
来源：上海证券报
动力电池纷纷创新
2020年上半年，动力电池企业动作频频。先是比亚迪刀片电池横空出世，宣告磷酸铁锂电池的回归，紧接着广汽宣布石墨烯电池取得了突破，再然后是一直低调的蜂巢能源推出了可量产的无钴电池，直接把续航里程提升到880公里。当年磷酸铁锂电池之所以被三元锂电池比下去，无外乎能量密度太低，以及低温性能差。但是它成本低，稳定性好。比亚迪的刀片电池，就是改良后的磷酸铁锂电池，它的创新来自于材料结构和制造工艺的改变。简单来说，就是比亚迪把电芯做得更薄更长更扁平化，这样体积能量密度就大幅提升了，续航能力也就相应提高。和比亚迪的刀片电池相比，广汽新能源研发出石墨烯电池是又一业界重磅消息。但业内专家表示，所谓的石墨烯电池，在理论上能提高充放电速率，但是对容（能）量提升没有任何帮助，而且它作为纳米材料，和锂离子电池工业的技术体系也不兼容。但广汽的石墨烯电池具体应用了什么技术，还未对外具体说明。蜂巢能源发布的NMX无钴电池，指的并非本身就不含钴的磷酸铁锂电池，而是去掉了钴之后的三元锂电池。为什么电池企业都追求无钴化？因为钴很稀有，总储量少，价格高，开采过程很难。据蜂巢公布的消息，他们除了在电芯核心技术上实现了突破外，其L6薄片无钴电芯，寿命达到15年120万公里，综合续航880公里，明年下半年能够实现量产。不管上面几家推出的重磅技术是科研领域的突破，还是给资本市场找话题，对消费者而言，都是好事——电池的成本会更低、充电会更快、续航会更长、安全性会更高，电动汽车彻底取代燃油车的时间表，也会越来越近。或许用不了多少日子，真的可以开电动车出远门了。
来源：科技日报
前三季度动力电池装机量TOP 10 企业“解码”
市场竞争加剧，2020中国动力电池变数丛生。高工产业研究院（GGII）通过发布的《动力电池月度数据库》统计显示，1-9月国内新能源汽车生产约69.2万辆，同比下降17%，动力电池装机量约34.15GWh，同比下降19%。分季度来看，今年一季度影响最为严重，其中2月降幅超7成。二季度逐步回归正轨，5月环比轻微下滑后，在6月进入增长通道。三季度市场回暖，7月触底反弹后，8月迎来增长拐点同比涨幅超4成。从车型类别来看，乘用车装机电量约为25.56GWh，同比降幅由半年度的41.4%收窄至16.46%，其中国产Model 3单车装机量占比19.4%，达到4.96GWh；客车装机电量约为6.18GWh，同比下降29.45%；专用车装机量约为2.4GWh，同比下降18.46%。电池外观形状上，受国产Model 3强劲需求拉动，圆柱成为唯一增长的电池新势力。前三季度圆柱电池装机电量同比逆势增长87.25%至5.83GWh，占整体比例的17%。方形电池依然为主力，装机量为26.37GWh，同比下降25.79%；而软包电池降幅最狠近5成。材料体系上来看，三元依然为主流，占比67.7%，而磷酸铁锂装机量占比提升至近3成，这主要得益于北汽、比亚迪、上汽、上通五等乘用车企加快LFP主力车型的布局，此外，搭载宁德时代磷酸铁锂车型的已经上市，2020年乘用车领域的LEP装机占比有望提升。从企业端来看，市场高度集中，动力电池分层加剧。前三季度装机量排名前十企业合计约31.4GWh，占总量的91.97%，其中前五企业装机量为29.02GWh，占总装机电量的比例高达84.98%。TOP 10企业依次为宁德时代、比亚迪、LG化学、中航锂电、国轩高科、亿纬锂能、时代上汽、力神、松下、孚能科技。与2019年同期相比，前三季度动力电池装机TOP 10排名变化较大，除宁德时代与比亚迪保持前二外，第3-10名的排名“换脸”，如卡耐、比克等跌出榜单，而LG化学、时代上汽、松下选手补位。仅中航锂电、时代上汽两家国内电池企业保持正增长，增速分别为96.2%和76.34%，其中时代上汽为宁德时代与上汽集团的合资公司，主要服务上汽新能源车型体系，而中航锂电排名由去年同期第7提升了三个名次至第4，配套车型广汽AION 系列、长安逸动EV、奔奔E-Star等。而LG化学、松下的上榜主要受益于明星车型国产Model 3的强劲需求拉动。需要说明的是，宁德时代已于9月正式供货特斯拉，抢食国产Model 3电池配套蛋糕，相信随着特斯拉新车型需求不断释放，宁德时代动力电池有望迎来新一轮的增长，市场份额将进一步提升。此外，广汽AION S、上汽通用五菱宝骏系列及神车宏光MiniEV也表现出超强的增长势头，成为动力电池配套领域的“香饽饽”。如上市不足5月的宏光MiniEV 月销量已经超2万辆，拉动相应供应商需求的快速增长，如星恒电源8月借此跻身TOP 10等。2020年，动力电池企业机遇与挑战并存，这其中既有外资电池企业的强势入局，也有本土电池新旧势力的市场“厮杀”。此外，国际车企纷纷入局搅动市场，瞄准出货量排名靠前的动力电池企业，如本田认购宁德时代1%股权、大众入主国轩、戴姆勒入股孚能科技等等，新一轮动力电池市场竞争格局更加扑朔迷离。以下是高工锂电梳理的2020年前三季度动力电池装机量TOP10企业的整体情况：宁德时代：产品覆盖乘用车、客车、专用车领域，1-9月动力电池装机量16.24GWh，占国内动力电池总装机量的47.55%，市占率近5成，稳居第一。其中乘用车装机量10.31GWh，配套国内主流车企及一汽大众、华晨宝马、上汽大众、广汽丰田、北京现代等合资品牌。装机量前5企业为蔚来、小鹏、广汽、理想、长城。值得一提的是，宁德时代已于9月正式供货特斯拉。在国际客户开拓上，宁德时代已与本田、现代、丰田、沃尔沃、大众、捷豹路虎、标致雪铁龙、戴姆勒卡客车等国际顶尖车企达成动力电池方面的合作。在产品技术实力上，宁德时代推出了不起火电池、16年或200万公里超长寿命电池、CTC电池等新产品技术，并与北汽、蔚来、哪吒等探索车电分离应用场景。比亚迪：搭载刀片电池的汉EV车型5月量产并且产能逐步释放，尤其是9月快速提升拉动比亚迪装机量回升至第二。比亚迪1-9月新能源共销售了11.09万辆新能源车型，同比下降42.4%，较前8月降幅有所收窄。前三季度动力电池装机量4.9GWh，挤掉LG化学重回第二，其中9月动力电池装机电量1.09GWh，位列当月榜单第二。最新消息是，弗迪电池长沙基地首条刀片电池生产线正式投产，项目总投资100亿元，规划年产能20GWh。LG化学：借力国产Model 3配套装机显著攀升，前三季度动力电池装机量 4.75GWh，因去年同期基数较小，同比暴增753倍。9月被比亚迪赶超退居第二，前三季度装机量也位列第二。LG化学目前动力电池配套集中为特斯拉，前三季度配套特斯拉4.69GWh，此外还有57.6MWh配套上汽通用新能源车型。另据外媒报道，LG化学计划12月分拆电池业务，继宣布与通用、吉利成立电池合资公司后，其还在与几家汽车制造商洽谈成立合资企业以生产电动车电池。中航锂电：进入2020以来，中航锂电装机量进一步攀升，当前已进入装机量排名前五，向一线梯队企业冲刺。前三季度，中航锂电装机电量 1.69GWh，同比逆势增长96.2%，跃升至国内第4，仅排在了宁德时代、比亚迪和LG化学之后。当前，中航锂电配套客户主要集中为广汽和长安，并在主力车型的配套占比了不小的份额。前三季度，中航锂电电池配套广汽乘用车车型1.12GWh，占其乘用车总装机量的66.3%；配套长安汽车428.73MWh，占其乘用车总电量的25.3%。此外，中航锂电还积极开拓了广汽丰田、吉利汽车、东风小康、金康、江铃等乘用车客户。并重回商用车配套，前三季度有4.5MWh装机量在该领域，8月其为东风汽车专用车配套，并在新车公告中为苏州金龙、厦门金龙、厦门金旅3家企业新能源客车配套磷酸铁锂电池。国轩高科：前三季度动力电池装机量 1.44GWh，位列国内第5。其中乘用车装机量 1.02GWh，配套前五车企依次为上汽通用五菱、奇瑞、北汽、江淮、长安。其中，上汽通用五菱已经成为其第一大客户，前三季度装机量272.86MWh，配套车型主要为宏光Mini EV神车及宝骏E300，其中为宏光Mini EV 神车配套1.34万辆，相应的电池装机量157.28MWh。国轩还在柳州成立合资公司，布局10GWh动力电池生产基地，主要为上汽通用五菱新能源车型配套。在技术领域，国轩高科近期推出JTM （Jelly Roll to Module，从卷芯到模组）集成技术。据悉，该技术可以使得单体到模组成组效率超过90%。使用磷酸铁锂材料体系，模组能量密度可以接近200Wh/Kg，系统180Wh/Kg，可以达到高镍三元水平，且模组成本仅相当于铅酸电池水平。亿纬锂能：前三季度动力电池装机量583.21MWh，动力电池客户集中在商用车领域，客车领域装机量228MWh、专用车装机量153MWh。乘用车领域装机量202MWh，主要配套小鹏汽车G3、P7和哪吒N01等车型。此外，亿纬锂能还将成为宝马中国市场第二家动力电池供应商。就在近期，其收到了德国宝马集团发出的供应商定点信，定点项目名称为“BK48V”，业内认为极有可能是48V电池项目。时代上汽：作为宁德时代与上汽集团的合资公司，时代上汽前三季度装机电522.75 MWh，同比增长76.34%，位列第7。除为上汽系旗下上汽乘用车、上汽通用、上汽大众、上汽大众等品牌新能源车型配套，还新增了新势力理想汽车。今年1-9月，时代上汽为3040辆理想ONE配套，相应的动力电池装机量为117.04MWh。力神：前三季度电池装机量497.76MWh，同比下降49.11%，排名第8。其中乘用车装机量 309.88MWh，占其总装机电量的62.25%。其乘用车客户主要是江淮汽车、上汽通用五菱及东风本田等，配套电量分别为 83.652MWh、80.57MWh和64.37MWh。此外，力神还加速储能、基站等领域的市场开拓。松下：LG化学2月开始规模配套国产Model 3，丢失国产Model 3的配套后，松下前三季度装机量 407.17MWh，退居国内动力电池装机电量第9松下主要为特斯拉、广汽丰田和天津一汽丰田3家车企配套。其中配套特斯拉 263.87 MWh，占其总电量的64.8%；配套广汽丰田78.82MWh，另有64.48MWh配套天津一汽丰田。有必要指出的是，8月，为提高特斯拉动力电池产能，松下计划对Gigafactory 1工厂投资超1亿美元（约和人民币6.9亿元），将其产能提升约10%。孚能科技：登陆资本市场的孚能科技，前三季度动力电池装机量 382.98MWh，均为乘用车配套，其客户集中为广汽乘用车、北京汽车、一汽、北汽等，其中广汽乘用车配套车型为广汽AION V，累计配套车型2989辆，相应的动力电池装机量 208.93MWh，占其总装机电量的54.55%。
来源：高工锂电
梯次磷酸铁锂电池的功能要求有哪些？
梯次磷酸铁锂电池的功能要求有哪些？梯次磷酸铁锂电池相比铅酸电池在循环寿命、能量密度、高温性能等方面具备一定优势，各项性能指标优于铅酸电池。梯次磷酸铁锂电池在技术上可满足现网各种工况的备电需求，不同循环寿命梯级电池适用于不同应用场景。梯次磷酸铁锂电池的功能要求有哪些？梯次磷酸铁锂电池就是指磷酸铁锂电池的降级使用，主要是针对磷酸铁锂电池组来说的。新的电池组在使用一定时间后会出现衰减，衰减后不足以满足当下设备应用电源的需求。但是电池并不是已经坏了，在对其做一定的修复调整后，可以在用电要求降一级的设备上使用，比如原来的设备用电是200Ah，72V的，但是梯级电池经过修复调整后，只有120Ah，62V，这样就只能适用于别的用电设备了。梯级磷酸铁锂电池规格系列按照安装方式可分为嵌入式、落地架式和落地箱式三种，梯级利用电池有望进一步降低基站建设成本，并在削峰填谷、太阳能基站等场景发挥优势，创造价值。1.休眠功能梯级磷酸铁锂电池应具有休眠功能,在运输、贮存或离线状态下,电池组BMS应处于彻底断开状态;当电池组由在线状态转入离线状态时,BMS应具有甄别功能,根据电力及电池组状况自动进入休眠。当电池组由离线状态转入在线状态时,BMS应能判别并自动激活,且根据电力及电池组状况调整工作状态。2.电加热功能当梯级磷酸铁锂电池用于-5℃及以下的场景时,应配置直流电加热装置(需根据实际情况进行控制调整温度),锂电池组应有专门的散热设计,以保证加热均匀使得设备正常工作。3.充电限流管理功能梯级磷酸铁锂电池应具有自主限流充电功能,保证工作范围内的电压输入时,电池组能够正常充电。充电限流值应设定在0.1C3(A)～0.2C3(A)之间,默认值为0.2C3(A)。4.充电总电压过高保护梯级磷酸铁锂电池应具有充电总电压过高保护功能,当充电到总电压告警点时告警,到保护点时保护,作用于切断,当总电压下降到恢复点时恢复充电。5.放电总电压过低保护梯级磷酸铁锂电池应具有放电总电压过低保护功能。当放电到总电压低告警点时应切断放电电路并告警,一段时间后电池组应进入休眠模式。6.放电单体电压过低保护梯级电池应具有放电时单体电池电压过低保护功能,放电到单体电压告警点时告警,到保护点时保护,作用于切断,一段时间后电池应进入休眠模式。7.放电过流管理梯级电池应具有根据用户的需要设置的输出过流保护功能,保护期间应切断电路并告警。8.电池高温保护功能梯级磷酸铁锂电池自身应具有电池高温保护功能,当电池温度达到告警点时告警;到保护点时保护,作用于切断;温度回落到一定值后自动恢复。9.电池低温保护功能梯级磷酸铁锂电池自身应具有电池低温保护功能,当电池温度达到告警点时告警;到保护点时保护,作用于切断;温度回升到一定值后自动恢复。10.电池组荷电状态(SOC)计算梯级电池应具备动态荷电量计算功能,计算值与电池实际电量的误差应不大于5%。11.输出短路保护梯级磷酸铁锂电池输出端正负极发生直接短路时,应在瞬间自动切断电路并告警,BMS和电芯应不损坏(包括不打火、变形、漏液、冒烟、起火或爆炸);故障排除后,应能手动或自动恢复工作。与传统铅酸电池相比，梯次磷酸铁锂电池有哪些优势？耐高温：铅酸电池稳定工作的温度范围25～28℃,温度升高会损坏电池，降低电池使用寿命；高能量密度：磷酸铁锂电池产品重量比能量可超过130Wh/kg(0.2C,25℃),体积比能量为210Wh/L;铅酸电池产品重量比能量为32～37Wh/kg(0.2C,25℃),体积比能量为70Wh/L;大电流充放电性能：磷酸铁锂电池可大电流2C快速充放电，起动电流可达5C以上，铅酸电池现在无此性能。所以磷酸铁锂电池充电时间短；绿色环保：磷酸铁锂电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属),无毒(SGS认证通过);铅酸电池中却存在着大量的铅，在其废弃后若处理不当，仍将对环境构成二次污染；梯级利用动力锂电池使用寿命长、循环次数多，梯级利用后理论上仍能够剩余6年的实际寿命和400～2000次的实际循环次数，较传统铅酸电池的3～6年使用寿命、200次的实际循环次数有大幅的提高；耐高温能力强，锂电池满足45℃以下极限工况的使用，目前通信基站常用的铅酸电池温度上限仅为35℃;充放电转换效率高，梯级磷酸铁锂电池的能量转换效率较铅酸电池高10%～15%。总结：梯级电池智能备电系统为其他行业备电提供解决方案，如银行、医院、数据中心备电。梯次磷酸铁锂电池应用是节能环保、新能源等国家战略新兴产业发展的重大创新，对于推动低碳经济、绿色经济、循环经济的发展具有非常重要的现实意义，既利国又利民。
来源：存能电气锂电池UPS
