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银川市市长赵旭辉主持召开宝丰储能电池全产业链示范项目论证会

11月20日,银川市市长、低碳产业示范园区项目推进服务领导小组组长赵旭辉主持召开宝丰储能电池全产业链示范项目论证会,对项目进行再论证、再研究,自治区发改委副主任王汉武、蒋哲文,宝丰集团董事长党彦宝参加论证会。听取项目可研报告编制和项目基本情况后,与会专家上海电子工程设计院副院长、高级工程师王海旭,国联动力电池研究院、国家动力电池创新中心教授王建涛,兰州理工大学教授李春雷,原天津捷威动力电池研究院院长、高级工程师从长杰,中国三峡新能源(集团)股份有限公司宁夏分公司副总经理、高级工程师马强等通过线上和线下相结合的形式,对项目规划、设计、工艺、前景等进行了研究讨论,并提出了可行性意见和建议。赵旭辉指出,宝丰储能电池全产业链示范项目符合国家清洁能源产业政策,符合自治区“九个重点产业”及我市“三新”产业发展需求。产业带动能力强,经济效益、社会效益十分显著,如建成投产,将对优化全区和我市产业结构、提升银川区域竞争力影响力、促进苏银产业园产业发展水平,助力我市打造“工业强市”和实现碳达峰碳中和目标产生积极影响。他希望企业抢抓机遇,立足储能电池产业的广阔发展前景,高起点定位、高起点规划、高标准建设,突出创新引领,让规划蓝图转为设计图纸,变成现实画卷,助推我市“三新”产业高端化、规模化发展。赵旭辉强调,各级各部门要严格按照自治区党委常委、银川市委书记张雨浦的要求,始终坚持“大抓产业、大抓项目”的鲜明导向,严格落实“一把手”负责制,明确任务分工和责任人,全力以赴支持项目、多方协同推进项目、主动靠前服务项目,对项目推进工作中存在的困难问题要及时回应、限期解决。自治区发改委、工信厅相关处室、国网宁夏电力有限公司相关负责人,副市长韩江龙、田国俊、李全才参加论证会。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:银川发布
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影响新能源汽车电池健康九个因素

人民政协网11月14日电(记者 高志民)近日,《汽车大数据应用研究报告(2021)》由社会科学文献出版社正式出版发行。报告指出,新能源汽车电池健康影响因子电池随着使用和存储时间的增长其健康状态会逐渐变差。目前主要有九个常见影响电池健康度的因素。报告显示,应对新能源汽车高频次使用的用户需求是新能源电池健康面临的一个很大的挑战,因此电池健康监控是企业必备的一个技能。在日常工作中,电池的工作状态并不是最理想的,电池健康度往往受众多因素影响,因而研究影响因素对电池健康度造成的影响是很有必要的,对改善电池性能、延长电池寿命有重大的指导意义。报告指出,影响电池健康度的九大因素是:(1)当前容量电池当前容量是表征电池健康度的主要参数之一,当电池的当前容量低于额定容量的80%,说明这块电池包括各方面性能的老化和退化较为严重。电池容量的衰减程度直接影响电池的健康状态。当电池耐久性下降时,电池的容量也跟着下降,这就使能源电池寿命也在不断缩短,车辆续航里程变短。(2)内阻电池工作时会被内阻损耗一部分电能,而损耗的电能与电池内阻成正比。对于锂离子电池,在多次充放电工作以后,由于其内部化学变化,内阻会逐渐增加,相应的内阻损耗也会逐渐增加,这就造成了电池可用能量的降低。(3)充放电深度放电深度对电池健康度有很明显的作用,不同的充放电深度对锂离子电池寿命的影响不同。充放电深度增加,电池内部的活性物质激活的就多,电池释放的电量就大,进而电池健康度衰减更明显。(4)充放电速率当使用电池时,如果没有按照电池自身的充放电倍率对其进行充放电,会对电池的性能造成很大影响,甚至影响电池的使用寿命。虽然高倍率充电能够缩短充电时间,但是高倍率充电时由于电池内阻的存在电池温度升高过快,给热管理增加难度,导致电池健康度恶化。除此之外,高倍率充电还容易造成电池过充,也会影响电池健康度。(5)自放电率电池的自放电率是电池性能的主要参数之一,同时也是电池健康度的主要影响因素之一。电池的自放电率也称为电池的电荷量保持能力,指的是在不接外部负载的条件下,电池内部储存电量能够保存的时间长短。(6)过充与过放放电截止电压与锂离子电池等效电阻密切相关,放电截止电压升高意味着等效电阻变大,锂离子电池散热增加,加速电池损耗。同理,过充电也会对电池寿命造成影响。(7)循环次数电池内部不仅有充放电可逆反应也会有部分副反应发生,是不可逆的。随着电池循环次数增加,电解液变稀,有效成分的降低导致电池可用容量降低,进而电池的老化更明显。(8)充放电电流充放电电流因素也会对电池健康度产生不同影响。李艳等研究了不同放电电流对锂离子电池循环容量衰退造成的影响,并通过X射线衍射法、透射电子显微镜法和扫描电子显微镜法分析了不同放电电流情况下电池内部材料的衰退程度。研究结果表明,放电电流越大电池容量衰退越快,电池健康度下降越快。(9)温度锂离子电池的正常工作温度范围为(--20℃,60℃),理想工作温度为25℃,此时电池性能最佳。电池温度的变化会引起电池自身参数的变化,如内阻的增加和充放电率的抖动。当锂离子电池所处的环境温度过高或过低时,电池性能恶化,导致电池容量降低,电池健康度下降。因此温度是影响电池寿命的一个关键因素。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:人民政协网
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新物种4680电池:看起来很美,造出来不易

近日,4680电池又热闹起来。去年9月,特斯拉电池日推出4680电池,一度引起骚动,但此后沉寂,近期有报道称良品率已从去年的20%提高到了接近80%,预计明年具备量产可行性。无独有偶,近日国内锂电企业亿纬锂能公告建设20GWh大圆柱电池生产线,据称包括4680电池。一时激起产业圈及资本圈的新一轮热情。实际上,4680电池的量产并不容易,这是其本质决定的。4680总体上是方形电池的工艺思路,但套用了圆柱电池的外形结构。这样复合的产品背景,优点突出,难怪马斯克颇为赞赏,但问题也不可避免。让我们看看这个新物种。4680电池本质是结构创新4680电池,本质上是结构创新。我们知道,锂电池一般可以按照两个维度来划分:一是电池材料,比如三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂、无钴电池等,这是电化学课题;另一个是电池结构,比如圆柱、方形、软包、刀片,这个更像是物理课题。4680电池,是圆柱电池从较小的1865到2170之后,进一步做大的创新。1865的电池容量一般为2.6-3.5Ah,2170一般为4-5Ah,而4680可以做到20-30Ah,电池容量有了5倍左右的提升。圆柱电池的大小型号较少,但方形电池基于结构优势,从小到大的型号则比较丰富,小方形可以50Ah,大方形可以到200Ah以上,市面上五花八门。刀片电池,本质上也是电池结构从小到大的创新,比亚迪刀片电池为138.5Ah(磷酸铁锂),近期蜂巢能源推出的短刀片电池为184Ah(磷酸铁锂)。电池结构创新,往往对工艺要求较高,甚至需要不同的生产设备。比如刀片电池因为较大,需要采用叠片的方式,而一般方形电池仍然可以采用卷绕的方式。优点突出,看起来很美锂电池作为生产资料,主要性能指标包括安全性、能量密度、循环次数、成本等,有些跟电池材料有关,有些跟物理结构有关。4680电池,既然是结构创新,那这种结构相对小圆柱、方形或软包结构,带来的主要好处是:散热性及安全性:直径增加,卷绕变长,采用无极耳设计并使用铜箔,有助于降低内阻、减少发热。轴向散热,底部面积较大,也可以提高散热性。系统集成之后,圆柱相对于方形或软包的散热性也更好。此外,一致性也比较好。能量密度提升:电池容量更高,单体能量密度可以更高。同时,圆柱电池的系统集成度更高,甚至可以直接CTC,系统能量密度也可以大幅提高。直接生产成本降低:制造设备成本比方型电池低40%以上,制造速度比相同容量的方型电池快2倍以上,五金件成本比方型电池便宜20%以上,集成比较简单特别是外部连结器焊接比较简单。4680电池,在电芯层面具有方形电池的技术特点,可以做到更高的电池容量和能量密度,同时基于大圆柱背景的无极耳设计及铜箔使用可以大幅提高电芯的散热性,而圆柱型外形结构的系统集成度更高,可以直接CTC,系统散热性也很好。这样的特点,对安全性更加敏感的三元材料更有吸引力。难怪特斯拉对4680电池如此青睐。作为圆柱电池的拥趸,在满足系统集成度高的前提下,迫切需要一款能够提高能量密度并满足三元材料安全性要求的电池,4680似乎是最优解。制造方案完全创新,量产不易4680电池看起来确实很美,尤其是三元4680对于中高档乘用车而言,更是好鞍配好马,这也是为什么特斯拉、宝马等都对4680情有独钟。但是,4680电池目前的关键问题是制造,也就是如何达到规模化量产效率。过去一年,特斯拉把良品率从20%提升到接近80%,这个过程也反映了4680电池的制造工艺几乎是从零起步。4680大圆柱电池,作为完全创新的技术,工艺思路类似方形,物理结构是圆柱,制造工艺既不能基于现有方形,也不能基于现有小圆柱,需要整个产业从零做起,这就不难理解特斯拉2020年时的良品率只有20%。那么,4680电池的制造难点到底在哪里?4680大圆柱电池的生产工艺,完全不同于小圆柱电池,需要重新匹配生产设备,对焊接及密封可靠性的要求更高,对原材料及结构件的精度要求和光洁度要求更高,仅这几项要求对锂电生产而言都是宏大课题。虽然都是圆柱,但从小圆柱到大圆柱,已经完全不在同一个技术层次,小圆柱的经验不可用,创新难度已经大幅提高,远高于从方形到刀片的创新力度。量产效率,也直接决定最终成本。如果量产成本太高,不管产品性能优势多突出,作为2B产品如果没有合理性价比都是徒劳。概言之,4680电池具有方形电池的技术特点,可以做到更高的电池容量和能量密度,同时大圆柱结构可以做到更好的散热性,系统集成度也更高,安全性要求较高的三元材料颇为喜欢,因此受到特斯拉的青睐。4680电池主要是结构创新,难度远大于刀片电池的创新,对生产工艺及设备提出了更高的要求,而这对整个锂电产业都是新鲜课题,也就是说4680电池是完全创新,几乎从零做起。新物种4680,作为新一轮锂电创新的代表,值得长期跟踪观察,谁能在工艺、设备及良品率上有所突破,谁就能在中高档乘用车动力电池上占有一席之地。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:Mr蒋静的资本圈
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携新电池技术在华建厂 “后来者”SES能走多远?

记者 濮振宇 2012年,在动力电池巨头宁德时代成立的第二年,身为海外华人的胡启朝从哈佛博士毕业,正式创立了SES,研发制造混合锂金属电池。多年来,SES相继在美国波士顿、中国上海和韩国首尔开展业务,其中中国被胡启朝视为SES未来发展的核心地区之一。近日,混合锂金属电池制造商SES发布了号称目前全球单体容量最大的锂金属电池——容量为107 Ah的Apollo,这被认为标志着SES距离正式量产锂金属电池又近了一步。同时,SES还宣布正在中国上海嘉定建设全新工厂,计划2023年竣工,将是全球产能最大的锂金属电池工厂。近日,混合锂金属电池制造商SES发布了号称目前全球单体容量最大的锂金属电池——容量为107 Ah的Apollo,这被认为标志着SES距离正式量产锂金属电池又近了一步。同时,SES还宣布正在中国上海嘉定建设全新工厂,计划2023年竣工。据介绍,这家工厂毗邻上海嘉定国际汽车城,总面积为3万平方米,建成后的产能将达到1GWh,将是全球产能最大的锂金属电池工厂。SES之所以选择在华落地其最大工厂,是因为看中了中国更完备的电池产业链。仅比宁德时代迟一年诞生的SES,入局动力电池行业的时间已有9年,但商业化进程与同行相比却并不快。如今,宁德时代用十年做成了万亿市值的全球动力电池霸主。而2025年才将实现商业化量产的SES,未来能否依靠小众前沿的技术路线以及中国的供应链支撑,成功在动力电池行业立足?落地长三角出海建设工厂、抢夺海外订单已成为近两年国内动力电池企业的一大潮流。而在国内企业纷纷出海的同时,外资企业也盯上了中国的动力电池市场,目前,除了持续在华加码布局的LG、SK等老牌巨头,部分尚未实现商业化的新兴企业也希望在华赚到其“第一桶金”。 SES就是其中一员。“SES之所以选择在华落地其最大工厂,是因为看中了中国更完备的电池产业链。”SES相关人士告诉经济观察网记者,SES在波士顿的设施主要负责与通用的合作,主攻基础化学、材料和算法研发;而上海主要负责电芯制造工艺开发和生产,以及电池、模组和BMS研发,其中嘉定工厂是未来生产任务的重头戏,承担任务最为复杂。作为SES新工厂所在地,上海所处的长三角经济区是中国汽车供应链企业最为集聚的地区之一,其中SK在华的三座动力电池工厂,有两座都在长三角,LG的南京动力电池工厂也在长三角。资料显示, SES早在2019年就在上海打造了生产试点设施,目前SES的两处电池原型生产厂分别位于美国波士顿和中国上海。在产能建设的同时,SES也计划在华招募更多本地人才。“(SES)在上海主要是进行电芯产品开发、电芯生产工艺开发、电池管理系统整个电子的开发,所以需要在嘉定这里招募很多人才。”胡启朝在发布会上称。除了完备的供应链,庞大的市场也是吸引SES将中国作为布局重点的主要原因。数据显示,2020年全球动力电池出货量为158.2GWh,中国市场达84.5GWh,占比超一半。高工产业研究院预计,2025年中国电动汽车渗透率将达35%,预计锂电池出货量较2020年将增长5倍。作为外资电池企业,SES面临的同类竞争者众多。11月4日,据韩媒报道,SK创新决定在中国建设第四座工厂,投资金额25.3亿美元(约合人民币162亿元),与此前三座在华工厂不同,新工厂将是一座独资工厂,计划2022年正式动工。今年5月,LG新能源锂离子电池二工厂已在南京滨江开发区竣工,工厂总投资13亿美元(约合人民币83亿元),主要供应新能源汽车动力电池。携新技术入场“Apollo电池还需要进一步的测试和优化,但其目前展示出的性能表现已经让我们感到非常振奋。”胡启朝在发布会上称,汽车需要在不同的运行环境和温度状态下工作,因此动力电池需要能够在广泛的温度和功率范围内提供高能量密度。从数据上看,混合锂金属电池的性能优于固态电池。据了解,锂离子电池是动力电池行业最主流的技术路线,该技术的可制造性较高,但面临能量密度瓶颈。近年来,产业界开始尝试研发能量密度更高的固态锂金属电池,但由于不同温度下的稳定性难以保障等技术瓶颈,制造难度较高。值得注意的是,SES成立初期也曾研发过固态锂金属电池,但2015年后,SES选择了终止这一技术路线,转向混合锂金属电池的研发。对于这一转变,SES相关人士对经济观察网记者表示,混合锂金属电池兼具传统锂离子电池和全固态锂金属电池的优点——可制造性好且能量密度高。该人士介绍称,与当前锂离子电池260Wh/kg左右的能量密度相比,SES混合锂金属电池(4Ah)在重量更轻的情况下,能提升43%能量密度。从寿命周期和快充,混合锂金属电池都表现优秀。不过,与锂离子电池一样,混合锂金属电池也存在安全性难题。胡启朝在发布会上也坦言,能量密度越高,安全性越难保证。SES计划用硬件、软件双重手段控制安全风险,包括运用基于人工智能学习的电池安全算法预测隐患。目标:量产三年实现70亿美元年收入“我们正与通用汽车和现代汽车合作,计划2022年推出车用级混合锂金属电池A样品,并在2025年正式开启锂金属电池的商业化量产。我们预计2025年有望实现5亿美元的年收入,2028年有望达到70亿美元的年收入。”SES相关人士告诉经济观察网记者。今年3月,SES与通用汽车达成联合开发协议,在波士顿预生产基地制造锂金属A样品。5月,SES又与现代汽车和起亚签署了联合开发协议,为现代的电动汽车开发A样品。“将一个新的电池技术放到车里,需要差不多5年的流程,经过A样品、B样品、C样品等非常多的测试,其中A样品电芯在高温、低温、快充、慢充等测试项目上都需要达到车企的要求,然后还要经历B样品、C样品阶段,同时提高产能。”胡启朝称。作为一家尚未实现技术商业化的动力电池企业,SES的发展依靠融资维系。通用汽车、现代汽车不仅是SES的业务合作伙伴,也是其投资方。资料显示,SES自成立至今已完成A轮、B轮、C轮、C+轮、D轮、D+轮共六轮融资,投资方包括通用汽车、上汽集团、现代汽车等车企,以及韩国SK、天齐锂业、淡马锡等。今年7月,SES宣布已与艾芬豪资本收购公司达成最终的合并协议,计划在纽交所上市,将成为全球第一家上市交易的混合锂金属电池供应商。以特殊目的收购为上市途径,SES预计这轮交易将为其提供4.76亿美元(约合人民币30亿元)的资金。锂金属电池技术虽然尚未完全成熟,但该赛道上的玩家不少。除了SES,还包括美国公司QuantumScape和Solid Power,前者由大众汽车持股35%,后者则获得了来自福特汽车的支持。未来几年,将是锂金属电池量产落地的竞争关键期。2020年6月,大众汽车向QuantumScape追加2亿美元(约合人民币12.7亿元)投资,QuantumScape预计其有望在2022年将交付原型推进到数十层的固态电池,并在2024-2025年间进入商业生产。QuantumScape是2010年诞生在斯坦福大学的一家固态电池研发公司,2020年9月通过与一家SPAC公司Kensington Capital合并实现上市后,股价暴涨,市值一度超过200亿美元。虽然此后触底反弹风波不断,但QuantumScape仍称得上是包括SES在内的电池创业公司的2020年12月,与SES同一年成立的Solid Power宣布已开始试生产锂金属全固态电池,并预计将在2022年初开始正式测试,以使其电池有资格集成到电动汽车中。Solid Power是在科罗拉多大学博尔德分校及国防高级研究计划局的资助下于2012年成立的。Solid Power首席执行官道格·坎贝尔表示,若与汽车公司达成了广泛合作,其固态电池量产的时间可能会提前到2025年。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:经济观察报
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远东电池10月获约2.88亿元电池订单

11月1日,远东股份发布公告称,10月,公司收到子公司中标/签约千万元以上合同订单合计为人民币9.98亿元。其中,远东股份子公司远东电池10月共获电池订单约2.88亿元。公告显示,远东电池10月份在南亚市场获得锂电池订单1.4亿元,欧洲电动工具锂电池订单1.16亿元;国内锂电池订单3200万元。远东电池表示,公司为智能缆网、智能电池、智慧机场龙头/领军企业,上述合同将对公司未来经营业绩产生积极影响。值得注意的是,9月份远东电池已获欧洲市场订单约1.53亿元;国内锂电池订单2380万元。9月,远东股份智能电池板块订单超过2亿元。远东电池有江西和江苏两大产业基地据了解,远东电池成立于2009年,是一家专业从事锂离子电池、动力电池组研发、生产、销售及售后服务于一体的国家高新技术企业,产品应用领域有二轮车电动工具市场,3C数码小家电市场,汽车动力电池组市场等。公开资料显示,远东电池拥有江西和江苏两大产业基地。其中,江西基地总投资40亿元,专业从事圆柱锂离子电池、动力电池组研发、生产、销售及服务,现拥有产能6GWh,其中21700电池日产40万支、18650电池日产120万支);江苏基地总投资66.8亿元,总产能规划12GWh,产品分为NCM三元及磷酸铁锂两个系列,目前1GWh已经投产,着重深耕锂离子软包电池研发与制造。远东股份前三季度实现净利润4.23亿元远东股份创建于1985年,目前已布局智能缆网、智慧机场、智慧电池、智慧能源四大业务板块。到2025年,该集团目标实现年营业收入1200亿元,年净利润超63亿元。10月22日晚,远东股份发布2021年三季报。报告显示,公司前三季度实现营业收入149.36亿元,同比增长6.48%;实现归母净利润4.23亿元,同比增长142.38%,均创同期新高。远东股份表示,前三季度净利润同比大幅增长的主要原因系本年大力拓展智能电池业务,利润同比去年上升,以及公司加强经营风险管控,坏账金额减少所致。据了解,该报告期,远东股份智能电池板块主要包括锂电池和锂电铜箔业务。报告期内,远东股份锂电池业务实现营业收入4.44亿元,同比增长79.21%,净利润-2.74亿元,同比减亏1.03亿元;前三季度中标/签约千万元以上合同订单为13.18亿元,同比增长961.81%。其中,远东股份获得小牛电动为期三年1.5亿支的18650锂电芯订单预计产生营收不低于9亿元,截至报告期末小牛电动的订单已完成发货2331.82万支,累计金额1.36亿元。在储能市场,远东股份取得突破性进展,获得欧洲户用储能4336.20万元订单,正式切入欧洲市场。在电动工具市场,远东股份继续深化与小牛、纳恩博、博力威等轻出行领域业务合作,积极开发一线品牌的电动工具客户,获欧洲车企认可,实现1.1亿元订单。报告期内,远东股份锂电铜箔业务实现营业收入4.58亿元,同比增长115.91%,净利润0.50亿元,同比增长2947%。目前公司供货宁德时代等客户,加快产能爬坡释放及锂电客户拓展。此外,10月13日上午,由四川宜宾三江新区管委会、宜宾市南溪区人民政府、远东控股集团有限公司联合举办的远东智慧能源股份有限公司宜宾智能产业园项目启动仪式。据介绍,该产业园项目占地面积991亩,规划总建筑面积约40万平米,总投资60亿元,园区内设“新基建用高端电线电缆研发生产基地”和“新能源车动力电池用高精铜箔研发生产基地”,项目将建设形成年产高精度铜箔5万吨等。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:电池联盟
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美国能源部提供2亿美元开发先进电池,建立“锂桥”联盟加强供应链

美国能源部(DOE)宣布,将为26个新的国家实验室项目提供2.09亿美元的资金,重点支持电动汽车、先进电池和联网汽车。美国能源部认为,先进的锂基电池在21世纪的技术中扮演着不可或缺的角色,如电动汽车、固定电网存储和国防应用,将是确保美国清洁能源未来的关键。此外,能源部的阿贡国家实验室宣布成立“锂桥”(Li Bridge)联盟,以公私合作伙伴关系弥合美国国内锂电池供应链的缺口。这些举措都是为了使美国成为电动汽车和电池创新领域的全球领导者,降低碳排放污染,并创造高质量的就业机会。美国目前严重依赖从国外进口先进的电池组件,这使美国面临着供应链脆弱性,有可能破坏这些技术的可用性和成本。美国能源部宣布的26个国家实验室项目将涉及四个关键技术领域:——显著降低下一代电池技术的成本和尺寸——推进极快充电,使电池在15分钟内充满电——缓解全国数千万辆充电车辆对电网的潜在影响——优化合作车对车通信和控制,减少能源使用和排放由美国能源部阿贡国家实验室领导的“锂桥”项目将与整个国家实验室联合体合作,以加速发展一个稳健、安全的锂基电池国内供应链,使美国在全球电池价值链中拥有长期的竞争力。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 来源:国际能源小数据