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宁德时代董事长曾毓群首次详解电池不燃烧的秘密
上证报中国证券网讯（记者 王文嫣）在10月16日召开的第五届动力电池应用国际峰会暨首届中国新能源新材料（宁德）峰会上，宁德时代董事长曾毓群首次对外详细介绍宁德时代保障电池系统高安全性方面做的具体工作。曾毓群表示，随着保有量、 使用强度、使用年限的增加，近两年新能源汽车自燃等安全事故增多，引起各方关注。宁德时代始终将产品安全放在公司发展的核心位置，不断加大技术攻关力度，追求高性能和高安全的平衡发展。据介绍，不起火电池通过五方面的创新实现。在材料方面，宁德时代通过原子层级创新，开发出了高稳定性正极材料和高安全电解液，电池耐高温边界提高了40°C，热稳定性大幅提高。在电芯结构方面，设计了高集成、强鲁棒的防内短路电极，电芯进行各种滥用测试可以不起火、不冒烟。在电池包设计方面，量化分析外力作用下，外壳发生不同弹性变形、塑性变形时对电芯的损伤，优化电池包结构强度。在电池热管理方面，基于电池的物理化学特性，精确掌控温度/电压/电流等安全边界，确保电池在安全舒适区工作，完善监控模型，第一时间识别安全风险并及时预警。在系统热扩散方面，采用航空级耐热材料和定向热导流技术，即使单体发生热失控，也能做到系统不蔓延、不起火。“今年动力电池新国标和联合国全球技术法规并轨，提出了系统热扩散时间不低于5分钟的要求，这对提高安全、保证人员逃生至关重要。但国标只是基本门槛，宁德时代有更高要求。”曾毓群如是表示。
来源：中证网
国家基金“助力”动力电池产业，产业链后市如何走？
近日，新能源汽车产业不断获得政策利好，这让其关键技术环节动力电池产业也备受关注。10月15日，工信部又为动力电池产业“添了一把火”。据工信部消息，工信部在关于政协十三届全国委员会第三次会议第0725号提案答复的函中表示，工信部将积极引导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。工信部称，将继续引导企业用足用好现有政策，进一步释放政策红利，支持动力电池产业链企业加快创新发展。未来动力电池市场规模如何？万联证券认为，电动汽车销量数据释放有力信号，夏季以来新能源汽车销量迅速增长。短期来看，四季度放量确定性强；中长期来看，国家大力推进新能源汽车基础设施的完善，同时出台相关的扶持政策，行业中长期增长趋势保持不变，未来市场对动力电池的需求仍将持续增加。招商证券指出，动力电池市场规模的三大核心因素是新能源汽车销量、单车带电量、动力电池售价。关于新能源汽车销量，随着补贴退坡平缓、产品力显著提升、配套设施持续完善和C端用户需求释放，2021年有望迎来拐点，预计2022年销量有望达到160万，未来2年的年复合增长率约为22.57%。关于单车带电量，在技术、政策、用户需求驱动下，续航里程逐年提升，助力单车带电量持续攀升，预计未来2年的年复合增长率约为10.02%；关于动力电池售价，在下游整车平价需求、上游原材料成本下降和自身制造成本下降三维度助力之下，动力电池售价逐年下降，预计未来2年的年复合增长率约为-9.93%。该机构认为，单车带电量的提升有望对冲掉动力电池售价的下降，动力电池市场规模随销量的增加而呈上升的趋势，预计2022年有望达860亿，约为2019规模的1.2倍。哪些公司最值得关注？开源证券指出，终端新能源车对动力电池的诉求主要在能量密度、循环寿命、安全性能三个方面，当前产业界围绕这三大目标进行了一系列的锂电池创新，其中最核心的创新在于锂电材料。锂电材料体系的创新基于电池充放电本质，其中正负极选材是提升电芯能量密度的关键，电解液添加剂是改善电池循环寿命的有效手段。对于锂电产业链而言，往往是具有强大研发基础与资金实力的头部企业引领行业的技术创新与工艺进步。在技术持续迭代的背景下，该机构推荐关注：具有强大研发实力的锂电龙头宁德时代。同时，新技术的需求者与发明者特斯拉、提前布局硅基负极技术的贝特瑞、拥有多项电解液添加剂技术的新宙邦、在四元前驱体有研发经验的格林美、实现单晶、高镍量产的容百科技、当升科技等具备技术先发优势的公司将受益。
来源：第一财经
堵住漏洞！动力电池梯次利用管理征求意见了
近日，《新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法（征求意见稿）》（以下简称为《意见稿》）对外发布，向全社会征求意见。动力电池的产业链很长，梯次利用是其中一个重要的环节，利用之后还有很多事需要处理，牵动着多方利益。《意见稿》一经发布，引发了业内广泛关注。此前，《中国汽车报》记者经过实地调查发表了《拍卖助推下的动力电池非法回收狂欢》，提示了动力电池回收处理的种种乱象，总体上看，记者调查发现的乱象在《意见稿》中有所防范，堵住了部分漏洞。浙江华友循环科技有限公司总经理鲍伟说：“《意见稿》为行业发展指明了方向，总体上有助于行业进一步健康发展。”国家新能源汽车创新工程项目组组长王秉刚也向《中国汽车报》记者阐述了相似的看法。他说：“制定管理办法就是亮点，今后动力电池梯次利用将更加规范，有助于行业健康发展。在某些细节上还需要考虑更加周全。”《意见稿》堵住了部分漏洞今年年初，《中国汽车报》记者通过实地调查发现，动力电池回收处理市场极其混乱，大量动力锂电池流向了非正规企业，白名单中的企业却很难获得退役电池。记者在东莞调查了2个工业园区，每个园区均有几家电池回收企业，有些做手机电池回收，还有些做动力电池回收，更多的回收企业二者兼顾。有一位熟悉电池回收的人士告诉记者，他们的业务主要取决于企业关系。大量退役动力电池流向黑市，造成了动力电池回收的乱象，其根源在于“内部人”暗箱操作。动力电池使用企业主要有两类，整车企业是最大的用户群体，《中国退役动力电池循环利用技术与产业发展报告》显示，2015年之前，我国动力电池总量不足2万吨，2015年超过30万吨，2018年较2015年翻了4.2倍，约为125万吨。大量的动力电池面临退役，有些可以梯次利用，比如储能电站、通讯基站等。然而，退役动力电池回收拍卖助长了乱象，整车企业在拍卖过程中，并没有严格把关，致使大量的小作坊回收企业获得退役电池。“内部人”暗箱操作是重要原因。《意见稿》第四条规定，梯次利用企业应履行主体责任，遵循全生命周期理念，落实生产者责任延伸制度，保障本企业生产的梯次产品质量，以及报废后的规范回收和环保处置。这一条进一步明确了生产者责任延伸制度，并不是只管生产，后续的回收也应参与进来。第二十二条和二十三条分别规定， 梯次产品所有人应将报废的梯次产品，移交给梯次利用企业建立的回收服务网点或再生利用企业进行规范处理，不得随意丢弃或处置。梯次利用企业、梯次产品所有人等，如因擅自拆卸、拆解报废梯次产品，或将其移交其他第三方，导致事故的，应承担相应责任。《意见稿》强调了主体企业需要承担责任。正如一位熟悉动力电池回收的业内人士所言，如果主体企业负起责任，那些黑回收点根本钻不了空子。大量小作坊回收点拍买到退役动力电池后，用于生产充电宝、照明设备。在淘宝上，我们经常可以看到价格很便宜的充电宝，据业内人士透露，这些充电宝都使用退役动力电池生产，价格才会这么低。这类充电宝有很大的安全隐患。飞机上已发生多起充电宝起火事件，最近一次严重事件是2019年8月27日，国航一架A330客机在首都机场T3停机位起火，调查原因是托运行李中藏有充电宝。一般来说，退役动力电池各方面性能下降，引发火灾的概率较大。《意见稿》第八条规定，鼓励梯次利用企业研发生产适用于基站备电、储能、充换电等领域的梯次产品，不得开发充电宝、手持照明设备等不易回收的梯次产品。《意见稿》还作了多项具体规定，总体上，《意见稿》堵住了以往考虑不周全的一些漏洞。企业执行有难度多位业内人士看了《意见稿》之后向记者表示，《意见稿》中很多地方用“鼓励”字眼，鼓励意味着不是强制，企业可以不执行，这可能导致《意见稿》在实际执行过程中有相当大的难度。记者梳理了一下，全篇有七处用了“鼓励”。鼓励梯次利用新型商业模式创新和示范项目建设；鼓励采用先进适用的工艺技术及装备；鼓励梯次利用企业研发生产适用于基站备电、储能、充换电等领域的梯次产品，鼓励采用租赁、规模化利用等便于梯次利用产品回收的商业模式；鼓励梯次利用企业与新能源汽车生产、动力蓄电池生产及报废机动车回收拆解等企业协议合作；鼓励梯次利用企业取得动力蓄电池的出厂技术规格信息、充电倍率信息；鼓励梯次利用企业与新能源汽车生产等企业合作共建、共用回收体系，提高回收效率。多位业内人士说，有些属于市场行为，《意见稿》中采用“鼓励”字眼很有必要，但有些采用“鼓励”的表述方式，就会导致《意见稿》在实际执行中有较大的难度。比如，梯次利用企业、回收企业很难从主机厂获取电池的全部信息，这个问题在以往梯次利用中已经暴露出来，《意见稿》依然采用“鼓励”的表述，主机厂也不会向下游企业提供相关信息，没有这些信息，梯次利用企业使用退役动力电池的成本将非常高，重新全部检测退役电池的成本与购买新电池没有差别，甚至可能比购买新电池的成本还要高。这将阻碍动力电池的梯次利用。第七条规定，鼓励采用先进适用的工艺技术及装备，对废旧动力蓄电池进行包（组）、模块级别的梯次利用。多位业内人士对此也表达了不同的看法，如今多家电池企业在电池PACK研发出新技术，有些企业大量采用胶水固定电池，这会导致梯次利用企业极难拆解电池，把好电池留下，把坏电池剔出来的难度加大。王秉刚提到，《意见稿》对于充电方式的规范写的比较全面，对于换电模式产生的梯次利用规定的并不细致，充电与换电方式的退役动力电池梯次利用并不完全相同。“可能还会出台其他文件进一步规范。” 王秉刚如此认为。回收处理环节还需要加强理顺了梯次利用的各个环节，储能、基站等企业大量使用退役动力电池就不会存在较大的难度。退役动力电池的各项性能指标已下降，很快就会面临报废处理的问题。《意见稿》第二十二条规定，梯次产品所有人应将报废的梯次产品，移交给梯次利用企业建立的回收服务网点或再生利用企业进行规范处理，不得随意丢弃或处置。多位业内人士告诉记者，在这方面，《意见稿》规定的并不详细。他们告诉记者，规定不详细，回收处理环节的问题依然会比较严重，其实早在2018年1月26日，工信部、科技部、环保部、交通运输部、商务部、质检总局、能源局联合印发《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，自2018年8月1日施行。其中规定，梯次利用企业作为梯次利用产品生产者，要承担其产生的废旧动力蓄电池的回收责任，确保规范移交和处置。他们告诉记者，2018年的文件出台后，回收处理乱象丛生，此次没有进一步详细规定，这种乱象恐怕较难解决。今年初，记者在东莞调查动力电池回收时曾希望前往小作坊回收处理企业暗访，当时一位熟悉业内情况的人士陪同记者在东莞采访，他告诉记者，去不了，即使去了也进不去，他们对陌生人一概拒绝，而且，他们的位置都比较隐蔽，不容易找到。中国科学院工程研究所研究员孙峙曾告诉记者，为了避免回收的动力电池产生二次污染，拆解的过程中需要经过多个工艺流程，因此，拆解设备和人力投入都比较大。陪同采访的人士告诉记者，这些小作坊处理企业普遍没有那么大的投资能力，普遍“暴力”拆解回收，电钻、螺丝刀、锤子、老虎钳等是他们常用的拆解工具，记者曾看到一段拆解视频，工人们用螺丝刀拧不动时直接用锤子敲打，这样操作很危险，在拆解过程中一旦出现电解液泄漏，工人们几乎完全暴露在分解气体之中，将会对身体造成严重危害。《意见稿》已发布，处于征求意见阶段，还有哪些不合理因素，大家共同提出推动完善，共同促进我国新能源汽车产业健康发展。
来源：中国汽车报
9月我国动力电池产量环比增长15.7% 行业持续回暖
（记者 王文嫣）中国汽车工业协会于10月13日下午召开了信息发布会，中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长马小利发布了今年9月动力电池月度数据。9月我国动力电池产量共计8.6GWh，同比增长12.7%，环比增长15.7%。受新能源汽车补贴退坡的影响，磷酸铁锂电池产销数据较好。统计数据显示，9月三元电池产量4.8GWh，占总产量55.2%，同比增长0.7%，环比增长8.8%。而磷酸铁锂电池产量3.8GWh，占总产量44.6%，同比增长34.0%，环比大增27.5%。销量方面，9月我国动力电池销量共计6.9GWh，同比增长18.6%。其中三元电池销售3.5GWh，同比下降17.5%；磷酸铁锂电池销售3.4GWh，却同比增长121.1%。从9月份的产销数据来看，磷酸铁锂电池的增幅均明显高于三元电池。此外，9月磷酸铁锂电池共计装车2.3GWh，同比上升146.1%，环比上升49.2%。随着市场回暖，实现装车配套的动力电池企业有所增加。9月我国新能源汽车市场共计51家动力电池企业实现装车配套，较8月份增加7家。排名前3家、前5家、前10家动力电池企业动力电池装车量分别为4.7GWh、5.4GWh和6.1GWh,占总装车量比分别为71.4%、82.4%和92.2%，行业集中度继续提升。
来源：中证网
2020-24全球二次电池回收市场年复合增率近7%
根据国际市场研究机构Technavio日前发布的报告，2020年至2024年，全球二次电池回收市场规模有可能增长50亿美元，在预测期内，其市场年复合增长率约为7%。2019年，亚太地区是最大的二次电池回收区域市场，在预测期内，该地区将为市场供应商提供一些增长机会。消费电子，汽车和储能领域中电池的高消耗量以及不正确的电池处置所引起的对环境的担忧，将在预测期内极大地推动该地区的二次电池回收市场的增长。到2024年，市场的69％的增长将来自亚太地区。中国和韩国是亚太地区二次电池回收解决方案的主要市场。该地区的市场增长将快于其他地区的市场增长。由于铅酸电池技术成熟，它在全球电池市场中占据重要地位。铅酸电池广泛用于固定式，汽车和深循环电池。它们越来越多地用于储能装置，包括汽车，电信和物料搬运设备。铅酸电池是汽车领域最常用的电池类型，包括乘用车，商用车，两轮车和混合动力汽车。因此，在预测期内，铅酸电池的二次电池回收市场份额增长将继续显着。电池原材料的自我可持续性是推动二次电池回收市场增长的关键因素。制造二次电池所需的原材料储备（例如天然石墨，锰和镍）高度集中在少数几个国家，这使它们在市场上拥有完全的垄断地位。因此，为了减少对这些国家的依赖并实现自我可持续性，必须促进废旧二次电池的回收利用。电动汽车（EV）的采用率不断上升，这是关键的二次电池回收市场趋势，也将影响市场增长。日益增长的环境问题以及在汽车行业朝着可持续生态系统的转变正在鼓励电动汽车的销售。由于电动汽车由于其优越的性能而主要使用锂离子电池，因此其高吸收率对电池的回收提出了强烈要求。而且，锂电池处置不当会导致环境恶化，这将增加回收需求，从而导致市场增长。因此，在预测期内，有关电池原材料采购的自我可持续性需求，再加上电动汽车的普及，将以接近7％的复合年增长率推动二次电池回收市场增长。
来源：电缆网
如何设计提高电池电芯的容量密度？
提高电池的能量密度(仅限于容量型电池)，是设计电池的第一要务。容量不够，单价再低、循环再好、安全性再高，做出来的电池也可能无人问津。那么如何才能提高电池的能量密度呢?主要可以从几个方面考虑：1.增加对电池容量有贡献的材料的性能;2.减少对电池容量没有贡献的材料的体积;3.使用更先进的生产设备;4.改进制成工艺条件并进行更严格的生产监控;5.对影响容量的杂项进行优化;下面开始分类分别讨论：1.增加对电池容量有贡献的材料的性能。这里主要就是对正负极活性物质而言，是提高容量密度最为直接的方法。主要的方向包括：①使用克发挥更大的材料：例如正极的富锂材料、高电压三元材料、高电压钴酸锂材料、二元材料等;负极的软碳硬碳、硅锡基化合物等。②使用压实密度更大的正负极材料。③使用粘结性、导电性更好的活性物质：这样可以减少粘结剂、导电剂在敷料中的含量，从而提高单位质量敷料所能发挥的容量;另外粘结剂、导电剂的用量减少也可以提高材料活性物质的压实等加工性能。④使用厚度反弹更小的材料：锂离子电池循环后，厚度会有一定的反弹;设计时需要预留循环后的反弹厚度;而当使用了厚度反弹更小的材料时(依目前所见来看，这些材料也同时是循环性能很好的材料)，则可以将省掉的厚度反弹预留空间转给电芯的设计厚度，从而增加电芯的设计容量。⑤选择搭配性能更优的材料体系：单一的“好正极”、“好负极”与“好电解液”搭配在一起，并不能保证做出“好电池”。匹配性不好的材料组合在一起，不仅会降低电池的循环性能，也可能影响到倍率性能甚至正负极的克发挥;同理，当材料匹配性更好时，克发挥、循环、膨胀率等性能或许都可以得到改善。随着锂离子电池材料技术的日益成熟，常见的钴酸锂和石墨的潜能已经近乎发挥到了极限。而今后如果能生产出成熟的其他体系，则对锂离子电池的能量密度提升将会有革命性的影响!2.减少对电池容量没有贡献的材料的体积。这一项比较杂，主要包括：使用更薄的铝塑膜、使用更薄的电池隔膜、使用更薄的极耳、使用更薄的铜箔和铝箔、使用更薄的透明胶纸等。可以看出，这方面的改善基本都以“薄”为定语。在有限的体积下，对容量无直接贡献的铝塑膜、隔膜等的体积的减少，就意味着能够提供容量的化学物质的增多，从而提高电芯容量。但是当这些材料更薄时，其机械强度、安全性能就会受到影响;这一方面需要辅料制造厂能在基本不降低材料性能的前提下缩小体积，一方面又需要电芯制造厂变更工艺、制成参数甚至设备(例如，更薄的铝箔意味着更高的棍压延伸系数并增加涂布、棍压时的断片概率;更薄的隔膜有更高的短路率风险;更薄的铝塑膜更容易产生脚位破损;更薄的极耳会降低电池的倍率性能等等)。更换这些更薄的材料需要电池厂做大量的认证，试产数量过少则无法准确得出统计数据，过多万一问题太大则又造成了浪费。与提高活性物质性能相比，降低非活性物质的含量显得思路更多，涉及到得方面也同样宽泛。3.使用更先进的生产设备：先进的设备主要是为了提高制成的一致性、减少生产的波动，进而达到在不变更均值的前提下提高最小值，而决定一批电芯质量的，恰恰是这里所说的被提高的最小值。举下面两个例子：①当涂布机的涂布公差更小时，最小容量/设计容量就可以提高，如果客户是对最小容量有要求的话，那就相当于在设计容量不变时，提高了最小容量，也就是说提高了评估给客户的电芯的容量;同时正负极的涂布偏差降低，在考虑了首次效率、循环后容量衰减等因素后，设计负极过量就可以适度降低，从而电池有更多的正极材料、也就相当于有了更多的容量。②当滚压机的精确度提高后，由于实际滚压时误差的减少，设计压实就可以更为接近材料的最大压实，从而提高设计容量和制成电芯容量;滚压出极片的厚度更为一致，这样就相当于增加了电芯厚度的一致性，进而可以在设计时选择更小的maxTHK-designTHK，从而提高设计容量(分切刀宽度、卷尺宽度、分容柜精确度等与之类似，不再赘述)。4.改进制成条件并进行更严格的生产监控。生产控制方面学问颇多，列举一二：①减少滚压后到卷绕前的转序时间：这样可以减少极片的厚度反弹，从而更好的控制电芯厚度。电芯厚度如果明显低于最大厚度的话，就可以适当提高设计厚度，从而提高电芯设计容量。②稳定分容房的温度：温度对电芯分容容量的影响颇大，低温可能造成将容量本合格的电芯作为低容而转到二次分容从而浪费资源，高温则可能将容量较差的电芯作为合格品出货。如同短板原理一样，一批电芯的容量，以出货电芯的最低值计，一批电芯的厚度，以出货电芯的最大厚度计。人的操作在目前我国这种劳动力密集型产业中，对产品的质量影响尤为重要。生产中，若操作人员和品质人员可以尽量低的减少人为操作的误差、减少制成时的波动，也就相当于增加了木桶中最短板的长度，从而提高了电池的容量、减少了电池的厚度。5.对影响电芯容量的杂项进行优化。满充电芯拆开，负极主体应该是均匀的完美金黄色。但是当人为操作、材料和设备乃至设计出现问题时，各类的小毛病例如：卷芯负极第一圈析锂、隔膜打皱处析锂、涂布时正负极尾部膜密度不均匀析锂等问题就会出现。从容量角度来看，析锂很可能造成容量的偏低;若可以杜绝类似情况，则相当于增加了电芯的容量;若无法杜绝此类情况，则需要从设计上更准确的预测其发生的概率和可能产生的影响的大小，从而避免一些电芯由于本可以预测到的问题而被报废。
来源：鑫椤锂电
