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研究人员研发半液态金属阳极 将锂电池容量提升10倍
据外媒报道，卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）梅隆理工学院的研究人员研发出一种半液态锂金属阳极，可为电池设计提供一种新范式。利用此种新型电极制成的锂电池将具有更高的容量，而且与采用铝箔制成阳极的传统锂金属电池相比，更加安全。锂电池具有存储大量能量的能力，因而是现代电子产品中最常见的可充电电池类型之一。一般来说，此类电池由可燃的液体电解质和两个电极（阳极和阴极）组成，其中，阳极和阴极被薄膜隔开。在电池反复充放电之后，电极表面会生长锂枝晶，此类枝晶会刺破分隔两个电极的薄膜，从而让阴极与阳极接触，结果可能会导致电池短路，最糟的是，可能会起火。卡内基梅隆大学化学系自然科学教授Krzysztof Matyjaszewski表示：“从理论上看，在锂电池中采用锂金属阳极，比采用石墨阳极的电池容量大得多，但是，最重要的是要确保电池是安全的。”目前，电池中使用的是具挥发性的液体电解质，解决方案之一是使用固体陶瓷电解质替代，此类电解质导电性高、不可燃以及具有足够强大的抗枝晶性。但是，研究人员发现，陶瓷电解质和固体锂阳极之间的接触不足以存储和供应大多数电子产品所需的电量。卡内基梅隆大学化学系博士生Sipei Li和卡内基梅隆大学材料科学和工程系博士生Han Wang制造出一种新型材料，半流体金属阳极，克服了该缺点。Li和Wang与Matyjaszewski和Jay Whitacre合作，创造出一种双导电聚合物/碳基复合材料，锂微粒在其上面可均匀分布。该碳基复合材料能够在室温下保持流动，从而可与固体电解质进行足够的接触。与使用固体电解质和传统锂箔阳极制成的电池相比，通过将半液态金属阳极与石榴石固体陶瓷电解质结合，能够使此类电池的能量密度高出10倍，从而使此类电池比传统电池的生命循环周期也更长。研究人员相信他们的方法能够带来深远的影响，例如，可以用来为电动汽车生产高容量电池，以及为需要使用柔性电池的可穿戴设备制造专用电池。而且，研究人员还认为，他们的方法可以用于其他可充电电池系统，如纳金属电池和钾金属电池，以及可用于电网储能系统。
来源：新浪财经
工业绿色发展规划（2016-2020年）
为贯彻落实《工业绿色发展规划（2016-2020年）》《绿色工程实施指南（2016-2020年）》，积极创建绿色工厂，引领工业绿色转型，在人力资源社会保障部支持下，工业和信息化部节能与综合利用司、人事教育司于2019年7月1－5日在山东威海举办绿色工厂创建工作高级研修班，来自各省工业和信息化主管部门相关工作负责人、行业协会代表参加。 本次培训重点解读了工业节能与绿色工厂相关政策、《绿色工厂评价通则》国家标准以及建材、机械等重点行业绿色工厂评价导则标准，部分地方工业和信息化主管部门和工业企业代表还就绿色工厂创建工作进行了经验分享与交流。通过此次培训，学员们对绿色工厂创建工作有了更深入的认识和思考，对明确下一步工作方向、任务和具体实施路径起到了积极的促进作用。工业绿色发展规划（2016-2020年）.doc
来源：工业和信息化部
绿色制造工程实施指南（2016-2020年）
为贯彻落实《工业绿色发展规划（2016-2020年）》《绿色工程实施指南（2016-2020年）》，积极创建绿色工厂，引领工业绿色转型，在人力资源社会保障部支持下，工业和信息化部节能与综合利用司、人事教育司于2019年7月1－5日在山东威海举办绿色工厂创建工作高级研修班，来自各省工业和信息化主管部门相关工作负责人、行业协会代表参加。 本次培训重点解读了工业节能与绿色工厂相关政策、《绿色工厂评价通则》国家标准以及建材、机械等重点行业绿色工厂评价导则标准，部分地方工业和信息化主管部门和工业企业代表还就绿色工厂创建工作进行了经验分享与交流。通过此次培训，学员们对绿色工厂创建工作有了更深入的认识和思考，对明确下一步工作方向、任务和具体实施路径起到了积极的促进作用。绿色制造工程实施指南(2016-2020年).pdf
来源：工业和信息化部
三星SDI安全“法则”
在动力电池安全探索方面，三星SDI通过仿真试验做了详细的数据跟踪。按分类来看，影响最大的首先是隔膜，占20%；其次是正极材料，占16%；第三是BMS，占14%。在全球电动化趋势浪潮下，动力电池安全是新能源汽车发展永恒的话题。作为方形动力电池的领先企业，三星SDI在动力电池领域有其独特的技术安全探索与创新理念。三星SDI（中国）副总裁韦巍表示，电动化伴随着人类文明的发展不断在进步，作为电池方面的专业公司，三星SDI将通过新材料的持续研究和创新技术，为电动汽车的发展做出贡献。当前，三星在动力电池领域的主要市场在欧洲，已有9千万电芯安装在120万辆汽车上使用。未来三星SDI的市场重心将更多往中国市场倾斜，为中国的新能源汽车市场服务。高工锂电注意到，从去年年底开始，三星SDI先后重启/增资西安及天津基地动力电池项目，并以电池性能安全作为重中之重的着力点。毋庸置疑的是，作为方形动力电池的领先企业，三星SDI在动力电池产品质量、性能安全、研发制造层面均有国际领先的经验。“从电芯到模组再到Pack，三星SDI拥有业界最先进的内置安全装置，可以最大限度地保证高能量密度电池的安全性。” 韦巍表示。与此同时，公司已安装先进的制造流程，保证动力电池最高的产品质量，并拥有100%的电池追溯体系。三星SDI在电池安全方面的创新理念是基于：1、三星SDI在产品设计之初，就考虑到安全问题的预设考量；2、在生产制造过程中，如何保证产品生产的一致性；3、如何进一步提高能量密度，满足市场的要求；4、从经济性的角度，思考如何实现标准化。“两年前，三星SDI公司的生产工艺控制点在2000多个，通过严抓工程管理及实时追踪的品质管理，目前已经实现了对3163个工艺点进行精准控制。” 韦巍表示。在动力电池安全探索方面，三星SDI通过仿真试验做了详细的数据跟踪。按分类来看，影响最大的首先是隔膜，占20%；其次是正极材料，占16%；第三是BMS，占14%。由此，三星SDI的解决思路是：1、坚持采用方形电池，因为方形电池可以更成熟的保障采用高耐热材料及安全零部件；在模组和Pack设计层面，尝试采用高耐热、高强度材料及结构，双重安全装置等要求。2、生产制造层面，公司实现了对3163个工艺点进行精准控制，保证产品的一致性以及产品性能质量要求。韦巍总结道：1、材料的选择是强化电池安全性的重要因素；2、由于电池本身的特性，只从材料和电芯上着手，或者但从某一项技术着手，是不能绝对保障电池的安全的；3、为了确保安全，需要对材料到模组到Pack的全过程进行管控；4、从投入到产出，尽可能地做到自动化和规范化管理，并不断完善安全核心要素。针对产品的发展规划，目前三星SDI的产品能满足500km续航里程；第二代产品通过高镍及硅碳的组合，满足600km续航要求；下一阶段对700km的产品需求，公司的产品方向是全固态电池。同时，在快充方面，三星SDI正在开发新材料和电池系统，目标在20分钟内快充。在Pack方面，公司的平台战略是最大限度地提高效率，在未更改重大设计的情况下，提升电池包的容量。
来源：高工锂电技术与应用
三元电池车辆自燃率最高 高镍安全如何保障？
从目前的调查结果来看，动力电池质量问题依然是导致新能源汽车安全隐患的主要因素。从产销数据来看，2019上半年新能源汽车市场总体保持正向发展趋势，但从一系列的起火及召回事件来看，中国新能源汽车产业仍面临诸多问题。在7月1日开幕的“2019世界新能源汽车大会”上，中国汽车工程研究院董事长李开国谈到，目前新能源汽车安全事故主要有5个场景，分别是充电自燃、行驶自燃、碰撞自燃、浸泡自燃、停车自燃，其中充电自燃与停车自燃占比最高。在自燃事故中，大部分事故车辆都是搭载2016年左右生产的NCM523三元材料电池。而如今为了快速提升动力电池的能量密度，高镍含量的811材料已经开始在动力电池中应用，随着高镍的应用，电池的热稳定性将会变差，未来安全性风险会更大。一系列起火事故频发背后，新能源汽车开始大规模召回，表明国家开始出手进行干预调整。国家市场监督管理总局质量发展局副局长王赟松表示，截至2019年5月，国内新能源汽车共召回12.3万辆。其中由于三电系统故障导致的召回占比为50%，在这之中设计原因占到40%，制造原因占到60%。由于制动系统缺陷导致的召回，占总召回量40%，这全都由制造原因造成。截至2019年4月底，国家市场监督管理总局共收到新能源汽车缺陷线索427例，涉及38家生产者的61个车型。其中电池衰减问题和充电故障占比分别为55%和15%，居投诉量前两位。此前，市场监督管理总局和工信部先后发布了《关于进一步加强新能源汽车产品召回管理的通知》和《关于开展新能源汽车安全隐患排查工作的通知》，要求对新能源汽车起火以及已售车型安全质量问题进行严格排查。这意味着无论是主机厂还是电池厂都无法置身事外，倒逼企业加强产品安全质量管控。很显然，在补贴政策的刺激之下，近年来中国动力电池技术取得快速发展，产能规模和能量密度大幅提升。但激进的背后却是大批电池企业在产品质量、技术、制造工艺和基础材料研究方面不过关。此前为了获得高额补贴而使一些安全验证不足的动力电池流向市场，从而给新能源汽车行业埋下诸多安全隐患。从目前的调查结果来看，动力电池质量问题依然是导致新能源汽车安全隐患的主要因素，动力电池企业难辞其咎。目前补贴大幅退坡和市场竞争加剧，行业洗牌加速导致大批电池企业开始退出动力市场，导致动力电池市场竞争格局发生显著变化。与此同时，随着国家政策逐步对外资电池松绑，日韩电池企业加速布局中国市场。在补贴完全取消之后开始发力，届时将会对中国电池企业产生强大冲击，或将进一步改变中国动力电池市场竞争格局，而最终能够参与竞争本土电池企业仅有少数几家。
来源：高工锂电
动力电池回收又遇新挑战！换电、租赁能否化解危机？
随着我国回收体系的不断完善，一些新的问题也逐渐被关注。比如回收渠道和退役电池所有权等，正在形成新的问题拷问行业。据中汽研预测，2020年我国新能源汽车搭载的动力电池，将全面进入规模化的退役阶段，累计退役量将超过20万吨，动力电池回收业将迎来新的风口。回收渠道及电池所有权正在形成新的挑战随着我国回收体系的不断完善，一些新的问题也逐渐被关注。比如回收渠道和退役电池所有权等，正在形成新的问题拷问行业。合肥国轩高科材料有限公司董事长杨续来此前曾表示，退役电池难以形成规模，部分电池在回收的环节上流入了非正规渠道，“市场端没有充实的退役电池量，有资质的动力电池回收机构拿不到退役电池，那么动力电池的回收渠道从哪里来，如何保证退役电池走入正轨的回收渠道”？目前我国新能源汽车的电池所有权归消费者所有，但回收责任主体却不是消费者，消费者是回收渠道上最重要的一环，但很多消费者回收意识却相对淡薄。如此一来，作为回收责任主体的主机厂就显得异常尴尬，既不占有退役动力电池的所有权，也未能建成稳定的回收渠道。因此，主机厂很难有效控制退役电池的流向，也间接导致其只能在动力电池回收的道路上龟速前行。换电及电池租赁能否稳定回收渠道那么如何掌握退役动力电池的流向，减少动力电池回收不可控导致的风险？有关专家提出了换电及电池租赁的模式。一方面能够将动力电池的所有权从消费者手中拿回来，同时，也可以更好地记录动力电池全生命周期的各项数据。有业内人士指出，“换电和租赁模式，对于消费者来说未尝不是一件好事，不但可以降低购车成本，还可以更好地保证电池安全”。近期发布的《推动重点消费品更新升级 畅通资源循环利用实施方案（2019－2020年）》中指出，为实现电池平台化、标准化，降低电池成本，鼓励电池租赁等车电分离的多种消费方式。换电和电池租赁的模式，在很大程度上实现了资源的集中和统一分配，有利于动力电池全生命周期的各项把控，便于动力电池回收环节更好绑定渠道，进一步推动回收体系的完善。但与此同时，换电和租赁模式在当前的市场环境下，还有一些问题需要理清思绪。首先，关于动力电池的归属权问题。国家虽有一部分政策鼓励换电和电池租赁等车电分离的模式，但并未明确动力电池的所有权是归属于主机厂、电池厂还是第三方运营商等机构。因此，回收后的利益归属问题将会变得复杂。另外，电池的前期投入能否与后期的回收收益平衡，也决定了这样的运营模式能否走通。其次，尚未形成完善的运营体系。在关于换电或电池租赁的可行性问题上，各方一直存在着较大争议。在该模式下，消费者是否可以选择不同的电池类型、价位、品牌、容量等，责任如何划分，换电站等基础设施的建设如何展开，都是当前必须要面对的问题。再次，电池模组未实现标准化。电池模组能否实现标准化是影响换电及电池租赁推广的一个重要因素，如接口是否统一、软件是否匹配，都是当前亟待解决的问题。这其中就涉及到主机厂和电池厂能否统一标准的问题，但就目前我国的市场环境来看，推行该项工作还存在一定难度。以电池模组同样采用圆柱型动力电池的Tesla Model S 85与江淮iEV5为例，两者在电池模组的设计上就有很大的不同。Tesla Model S 85 采用 16 块电池组，每个模组包含 444 节电池，每 74 节并联成一组，整块电池板由 6 组电池串联而成；而江淮iEV5的电池组采用32颗18650电池并联成组的设计。而要想将这些同类型的电池组尺寸统一标准，对于主机厂和电池厂来说都是短期内不可能完成的任务。绑定渠道 有利于回收环节的执行尽管仍存在诸多难题，但不少企业已经在不断进行尝试。据悉，目前北汽新能源、蔚来汽车、重庆力帆、时空电动等企业也在积极探索换电、电池租赁等车电分离的商业模式。电池中国网认为，换电和电池租赁模式当前更适用于网约车、物流车、出租车等专用车辆上，而私家车领域的推广并不急于一时，可以待市场相对成熟、配套更为完善时再行推广。且在该模式下一定要明晰动力电池的所有权归属问题，以便于后续回收环节的顺畅执行。考虑到当前我国大部分退役电池的所有权在消费者一方，有业内人士提出，在动力电池回收的环节上，是否可以“参考汽车五大总成的报废操作方法，让进入报废回收环节的汽车和电池走同一个流程”，避免废旧动力电池流入不正规的回收渠道，增加环境污染的风险。而政策在对新能源汽车报废的相关管理办法上，也应加大对其配套动力电池的监管力度。中国电动汽车百人会秘书长张永伟表示，在动力电池“回收方面，国家在政策上是支持的，现在经济主体也大量参与，并正在实现规模化生产”。对于动力电池回收业来说，不论是换电、租赁还是4S店直接回收退役电池，最终都是导向不同回收渠道的绑定。随着我国动力电池即将进入规模化退役阶段，如何稳定回收渠道，完善回收体系和溯源平台的构建，仍是未来动力电池回收工作的重中之重。
来源：电池中国网
