沈阳蓄电池研究所主办

业务范围:科研成果转让、技术难题的攻关、现场指导、新工艺的采用和推广,蓄电池产品生产许可证企业生产条件审查的咨询等。

新闻中心 更多

图片描述
数十万吨动力电池待退役:部分已成电动自行车“补品”

7月22日,据商务部市场运行和消费促进司司长朱小良介绍,我国新能源汽车销量持续增长,“上半年销售120万辆,同比增长两倍,接近2019年全年销量”。数据显示,目前新能源汽车占新车销售比重已超9%。新能源汽车正高歌猛进,但随之而来的废旧动力电池处理问题也渐成行业焦点。按照行业内普遍实行的动力电池8年或12万公里的质保政策推算,最早上市的一批新能源汽车,其动力电池已经处于“退役”期内。公开数据显示,2020年我国动力电池累计退役量约20万吨,预计到2025年动力电池退役量将达78万吨。现阶段,大部分退役动力电池仍搭载于报废电动车上,处于闲置状态,进入到正规产业链实现梯次利用或回收的仍属少数,但无论是哪一种情况,都存在安全隐患。而更令人担忧的是,在上述两种流向之外,还有相当一部分动力电池进入灰色产业链成为潜伏在消费者身边的“定时炸弹”,例如电动自行车电池。危险的退役动力电池2021年7月21日,丽水莲都区碧湖镇缸窑村附近,一停放大量新能源电动车的场地起火;2021年1月7日,国内最大废旧电池资源回收公司湖南邦普爆炸起火……近年来,缘起退役动力电池的安全事故不时发生。由于锂电池的特性,处于过度放电状态的闲置动力电池存在不容小觑的自燃风险,而动力电池回收再利用同样是危险动作。以后者为例,据时代周报记者了解,目前动力电池的回收利用主要有两种方式:一是元素回收,是指将电池中含有的锰、锂、钴、镍等重金属资源提取出来;二是梯次利用,即拆解退役电池成模组或电芯,重整为小型电池或用于光伏、风能储能装置等领域。从废旧动力电池中回收稀有金属需要经过拆解的步骤,其中风险不言而喻,而即便是回收后用于梯次利用的,也可能因为不同电池老化情况参差而产生安全隐患。但更令人担忧的是,退役动力电池除闲置以及实现梯次利用、回收的,还有相当一部分流向了灰色地带。“目前能回收到的退役电池量暂时不是特别大。”日前,北京赛德美资源再利用研究院有限公司(下称“赛德美”)董事总经理赵小勇接受时代周报记者采访时表示,不少非正规规企业打折回收利用旗号但实际上“醉翁之意不在酒”。据了解,目前市场中不乏主动在市场上收购拆解废旧动力电池,随后将之重整为其它产品的企业或个人。例如7月18日在杭州发生的电动自行车爆炸事故,便涉嫌与上述灰色产业链有关。据悉,事故中爆炸的电动自行车经调查后发现进行过电池改装,原装的铅酸电池被更换为锂电池。“电动自行车改装锂电池很常见,锂电池相比铅酸电池能量密度更高,可以提高续航或减轻重量。配备原装锂电池的电动自行车售价动辄上千甚至几千,比铅酸电池的贵很多,而改装锂电池的费用普遍是几百,最低的一两百就可以,市场需求很大。”7月22日,广州某电动自行车维修店负责人向时代周报记者表示。对此,真锂研究创始人墨柯同日也向时代周报记者坦言动力电池回收行业乱象急需规范化。“市场上,一直存在小厂高价回收退役电池的问题。不排除退役的汽车电池流向电动自行车这个产业链的存在,但目前很难监测到。”“正规军”心有余而力不足“按照电池寿命8年左右来算,到2025年左右,我国将会迎来动力电池退役的高峰,2022年会有42万吨动力电池需要回收。但我国动力储能电池的回收和循环利用的体系还不健全,相关的电池回收标准和产业链也没有完全形成,这些都需要做好先手布局。” 此前,6月中旬北汽集团原董事长徐和谊在2021中国汽车蓝皮书论坛上公开表示面对不可回避的动力电池退役问题,发改委联合多部门日前联合印发“十四五”循环经济发展规划的通知,再次强调废旧电池溯源管理的重要性。通知指出,未来将要加强废旧电池溯源管理,并且针对电池污染建设专门的管理平台,让未来电池通过自建、共建、授权等更加细致规范的方式,达到再生利用跟合理回收的目的。虽然有关部门早已制定一系列政策方针,但目前落地效果还有待提高。据时代周报记者记者梳理,自2018年7月工信部公布符合“新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件”的名单(俗称“白名单”)起,至今共有约30家企业成为电池回收“正规军”,其中不乏华友钴业(603799)旗下华友循环、格林美(002340.SZ)等上市公司。然而,据时代周报记者日前向多家“白名单”上企业高层人士了解,若将“白名单”企业去年的回收量初步统计,仅约占20万吨中的10%。目前市面上非正规回收废旧动力电池的厂比比皆是,而且渠道杂乱,甚至在某知名C端二手货物交易平台上就有多不胜数的废旧电池回收、转让帖子。据调查,这些“小作坊”相比“正规军”在回收报价上具备明显优势,每吨三元锂电池的价差可达50%,因此后者难以在产业链中占据有利竞争位置。对于动力电池回收中存在的这些问题,业内人士认为,随着我国动力电池量的增长,电池的基本规格应尽可能统一,为储存、拆解及安全性等多环节带来收益;而回收利用规模化和自动化也很重要。与此同时,车企的介入也被动力电池回收行业视为一大关键因素。“车企正好在居于产业链的居中位置,相当于一个扁担挑两头。”在在赵小勇看来,目前更行得通的是车企牵头,将材料厂、电池厂与运营商、回收商串联,配合完成的商业模式,“但毕竟制造与回收是完全不同的两个行业,全部让车企独家去做销售与回收全流程,存在技术上、资金上的现实难度”。

作者:杨德霖 详情
图片描述
由于电池大量回收利用,未来电动汽车不会受到金属供应不足的影响

根据BNEF发表的2021年度电动汽车展望报告,全球电动汽车电池需求在快速增长,2020年出货量比2019年增长45%。到2030年在“经济转型”情境分析下,需求增长近15倍,达到2576GWh。目前制造商已宣布计划到2025年实现2539 GWh的年产能;中国仍占主导地位,但其他地区的产能也在增长。由于采用了新的电池化学和制造技术,2024年电池组的平均价格(按容量加权平均值计算)预计将低于100美元/千瓦时;2030年电池组的价格将达到58美元/千瓦时,但需要大量投资才能保持价格持续下降。电动汽车电池新的化学成分的采用速度比过去更快。NMCA电池将于2021年进入市场,比之前的预期提前两年。这种电池比同等的NMC或NCA材料电池提供更高的能量密度和更长的循环寿命。到2030年末,使用更多锰的新化学物质将被普遍使用,以降低镍的压力。锂和钴的开采和精炼能力在2030年以前是足够的,但新的镍和锰盐生产能力需要上线,以避免供应紧张。预计锂、钴、锰和镍的供应将足以满足“经济转型”情境分析下2030年之前的锂离子电池需求。但在“净零排放”情境分析下,锂离子电池需求的快速增长将需要大量的原材料。电池回收是净零方案的关键因素,否则2050年锂的累计需求将超过目前已知的储量。然而,随着电池回收的普及,到本世纪中叶回收锂的供应量将超过当年总需求量。总的来说,即使在净零排放情况下,电动汽车市场的增长也不会受到金属供应限制的影响。对于锰等金属,目前已知储量的供应足以满足2050年之前的需求。为了保持锂、镍和钴的需求平衡,需要采取一系列措施,要求政府、汽车制造商、电池制造商、矿工和回收商通力合作。这包括需要密集的充电网络、新的电池化学制品、广泛的回收利用以及对新的采矿和炼油能力的投资。新的开采技术和持续的高价格也可能改变已知的可采储量。

作者:沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
图片描述
提升份额、扩充产能、谋求上市,动力电池第二梯队演练

在刚刚过去的二季度,国轩高科、中航锂电、蜂巢能源等动力电池企业相继进行了签约、开工、投产等新投建举措。其中,中航锂电更是动作密集,仅在今年5月就先后在福建厦门、四川成都、湖北武汉三地达成了合作协议。当下,动力电池第二梯队企业正在卖力生长。不同于此前宁德时代大手笔扩产投资布局产业链,新一轮动力电池扩产竞赛的主力军,大多是第二梯队企业。在新能源汽车市场渗透率逐步提升的背后,动力电池行业长尾效应日益凸显。记者了解到,经过此前市场竞争的“洗礼”,动力电池第二梯队企业正在凭借自己的产品竞争力、客户资源、产能优势等综合因素,步步为营地扩大市场影响力。市场“蛋糕”越做越大 第二梯队的机会来了根据中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据,今年前5个月,共计51家动力电池企业在我国新能源汽车市场实现了装车配套,较去年同期减少3家。其中,排名前3、前5、前10的企业动力电池装车量分别为30.1GWh、35.2GWh和38.2GWh,占总装车量比例分别为72.8%、85.0%和92.2%。今年5月,国内动力电池装车量共计9.8GWh,同比上升178.2%,环比增长16.2%;其中,三元锂电池装车5.2GWh,占比53%,磷酸铁锂电池装车4.5GWh,占比46%。值得注意的是,今年5月,宁德时代动力电池装车量为4.28GWh,占比43.9%,相比4月的市场占有率下降了1.8%;比亚迪、LG化学分别居于第二、三位,力神电池与蜂巢能源相继进入前十榜单。具体来看,排名前十的动力电池企业分别是宁德时代、比亚迪、LG化学、中航锂电、国轩高科、亿纬锂能、塔菲尔新能源、力神电池、孚能科技、蜂巢能源。当下,电动化、智能化、网联化、数字化加速推进汽车产业转型升级,新能源汽车行业正从政策驱动向市场驱动转变。尤其是在《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》大力推动下,新能源汽车市场有望迎来持续快速增长。根据中国汽车工业协会的预测,2021年新能源汽车销量将增至180万辆。中国汽车动力电池创新联盟副秘书长马小利在接受《中国汽车报》记者采访时表示:“现在,动力电池的市场很大,并不是哪一家或哪两家企业能够独打天下的时代。”2019年,我国动力电池装车量为62.2GWh;其中,宁德时代的装车量为31.46GWh,市场占比达50.6%。2020年,我国动力电池装车量为63.6GWh;其中,宁德时代的装车量为31.79GWh,占比达49.98%。市场研究人士指出,随着动力电池市场逐步扩大,长尾效应开始凸显。头部企业的动力电池装车量还在增长,但占有的市场份额正在减小。这也就意味着,市场份额正在从第一梯队企业向第二梯队企业转移。在这样的市场背景下,动力电池第二梯队企业更需找准定位,发挥自己的优势,新的市场机遇正在向它们“招手”。进入竞争新赛道 能否“出圈”还要看创新记者通过梳理近5年的统计数据发现,从2016年至今,动力电池行业已发生翻天覆地的变化。2016年,我国动力电池企业的数量为155家,2018年底有实际装车量的企业仅剩下99家,2019年更是降至59家。此外,2019年6月,实施了4年之久的动力电池“白名单”宣布废止,国内动力电池企业在市场化的竞争中直面新的挑战。沃特玛、国能都是此前陨落的潜力股。沃特玛在2017年动力电池装车量还排名行业第三,但后来由于现金流断裂、自身决策失误等多重原因,最终只能变卖资产,彻底倒下了。国能电池在2018年动力电池装车量还排名行业第八,却深陷讨薪风波,举厂搬迁至郑州,北京工厂被废弃。遭遇市场残酷考验的还有比克电池,众泰汽车下属全资子公司杰能动力共计拖欠比克电池货款5.45亿元。根据诉讼请求,杰能动力需支付比克电池货款及逾期付款违约金共计6.16亿元。在这起债务纠纷中,虽然比克电池是债权人,但是由于拖欠容百科技、当升科技、杭可科技以及新宙邦4家公司的应收账款,比克电池却是上述4家公司的债务人。彼时,由于拖欠货款,比克电池还曾被曝出“资金紧张”。从现有情况看,除宁德时代、比亚迪地位较为稳固外,动力电池第二梯队企业跌落神坛时有发生,装车量前十的排位赛争夺要比想象的更加激烈和残酷,其中不乏警示和反面例子。“从整个动力电池行业来看,2021年之前的竞争或许只是预赛。一方面,此前新能源汽车的发展是在波动中平稳增长,去年及前面几年的增长还不是特别快,动力电池总的有效产能较小;另一方面,2021年,新能源汽车开始在全球范围内双向发展、全面提升,大家达成了一致的共识——未来电动化必定加速。”基于这样的看法,蜂巢能源科技有限公司执行副总裁王志坤表示,从2021年开始,动力电池行业进入到真正比赛的阶段,以前的头部企业和现在的新晋企业在同一个起跑线上进行角逐。马小利告诉记者,目前动力电池市场的角逐白热化,并不太容易评判哪家企业一定能行,哪家企业会被淘汰。像蜂巢能源、中航锂电、亿纬锂能、孚能科技、国轩高科、欣旺达等在内的企业,都具有后发优势。每一家企业都有各自不同的特点,针对特定的市场或在自己固有的产品特性上各有所长。如今,投身于动力电池行业的企业更是抱有极大的热情,致力于推动产业的发展。“我们的创始人把整个身家、比克所有有形资产都投入到了锂电产业,同时20多年一直在这一领域深耕。”比克电池副总裁李丹表示,是这份热爱、投入和坚持,让很多合作伙伴都很信任和支持比克电池渡过难关。不过,除了热情之外,要想在行业内站稳脚跟,更是少不了硬核的技术创新。马小利表示,像欣旺达这样曾经做3C的上市民营企业,在向动力电池行业转换的过程中,就在创新环节加大了投入。如今,处于第二梯队的企业,大多拥有自己的独门秘籍。“只要有创新发展的思维,动力电池第二梯队企业突围是迟早的事情。”他说。扩建产能做后盾 释放有效产能是关键王志坤告诉记者,按照当下的竞争局面,大家都有机会。能不能在未来几年排名靠前,新产能扩产的决心以及有效产能释放的程度也是因素之一。记者了解到,目前基于对新能源汽车市场未来的乐观预期,动力电池产业正在大举扩张。6月22日,蜂巢能源宣布同南京市溧水开发区签订协议,计划投资56亿元建设总产能14.6GWh的动力电池生产基地。至此,蜂巢能源仅在2021年上半年就规划新增产能近90GWh。据悉,蜂巢能源在长三角、华南和西南三大区域集中布局,仅2021年上半年就在四川遂宁、浙江湖州,安徽马鞍山、南京溧水等多地投资建设生产基地和智能化工厂。根据最新的规划目标,预计2025年蜂巢能源总产能将突破200GWh。此外,今年上半年,国轩高科、亿纬锂能等企业也进行了动力电池项目的投建。今年6月,国轩高科对外宣布,其肥东国轩电池材料基地项目正式奠基。项目建成后,将保证国轩高科2025年动力电池产能达到100GWh的原材料供应,并切实解决锂电池回收和梯次利用问题,一期部分项目预计2022年投产。此前,国轩高科动力电池产业链项目于今年3月落户肥东,大众国轩年产3万吨三元正极材料项目于今年1月正式开工。5月9日,中航锂电在福建厦门的动力电池扩产项目签约,建设年产能30GWh,5月29日,其动力电池及储能电池成都基地项目签约,建设年产能50GWh,5月31日,其动力电池及储能电池武汉基地项目签约。5月17日,孚能科技与吉利在江西赣州合资建立的耀能新能源项目一期开工,建设年产能42GWh。6月10日,亿纬锂能在湖北荆州的新能源动力储能产业园项目签约,建设年产能104.5GWh。不过,在企业大规模扩产背后,一个不能忽视的现象是,我国动力电池行业产能结构性过剩的问题依然存在。今年1~5月,我国动力电池产量累计59.5GWh,装车量累计41.4GWh,这就意味着有18.1GWh的产能尚未利用。“国内动力电池行业高端电芯及优质产能不足、低端产能过剩的矛盾没有根本改变,这才是导致‘电池荒’的原因所在。”中国电池工业协会专职副理事长王敬忠表示。有行业人士表示,动力电池产业近几年低端产能过剩,高端产能不足,随着头部企业的扩张,相关企业及低端产能后续会逐步出局。对于动力电池第二梯队企业来讲,如何释放有效产能成为未来的关键一步。用产品赢得客户 跨国车企业务加速带来机遇除了扩建产能外,动力电池企业技术的领先性以及获得大客户支持也是决定未来发展走向的重要因素。有行业人士用“班级中的优等生和上进生”来形容宁德时代和第二梯队企业,当短时间内无法超越“优等生”时,上进生要做的应是专注自身,做好产品。“把产品做好,这才是最重要的。”马小利认为,这是整车企业与动力电池企业合作的基础,只要产品优质,自然少不了客户。记者了解到,国内动力电池行业整体竞争格局尚未完全定型,车企为保障电池供应稳定,正在积极导入多家供应商,构建多元化供应体系,从而带动动力电池第二梯队企业装车量增长。同时,跨国车企动力电池需求进一步提升和在华新能源汽车业务提速,也给第二梯队企业进入国际供应链提供了机会。2020年,中航锂电得益于对广汽埃安主力车型电池配套渗透率的提升,实现了装车量和市场占比的大幅提升;国轩高科、鹏辉能源配套爆款车宏光MINIEV,实现了乘用车磷酸铁锂电池装车量的明显增长;蜂巢能源外部客户供货增多,推动装车量迅速起量;瑞浦能源绑定上汽通用五菱闯入行业排名前十。在国际业务方面,中航锂电已通过Smart量产定点,并开始向广汽本田、广汽丰田批量供货;大众入股国轩高科成为其第二大股东,并新增万向一二三为其电池供应商;戴姆勒入股孚能科技并签署战略供货协议;亿纬锂能方形三元锂电芯获华晨宝马定点,三元软包电池已批量供货戴姆勒;蜂巢能源获法国PSA巨额电池采购订单。随着新能源汽车的进一步推广,整车企业在加强与宁德时代合作的同时,也在开拓与动力电池第二梯队企业的合作机会。随着产能逐步释放和客户群体增多,它们的整体装车量和市场份额将进一步提升。汽车行业资深人士朱玉龙更是表示,目前动力电池第二梯队企业的生存状态更能反映车企的重要性。这也客观验证了一条路径,即在产品基本稳定的条件下,如果车企的规模扩大,入股和控股第二梯队第三梯队的电池企业是双方形成稳定供应的充分必要条件。发挥优势 扩大影响力 或呈现“一超多强”局面在持续扩大的市场中,找准自己的定位,发挥自己的优势很关键,这也是很多动力电池第二梯队企业的生存经验。比如,成立于2017年的瑞浦能源,短短3年间就从成立之初的默默无闻到行业排名靠前。得益于其背后的“金主”青山控股集团,瑞浦能源能够拿到低价、优质的镍,进而凸显电池的成本优势。中航锂电作为国内老牌的锂电池企业,在经历了一段低迷沉寂期后,也正强势归来。“如果企业什么产品都做,但量又不大,产品做得鱼龙混杂,那么对其上游议价和下游供货都没有益处。”中航锂电如今重新确定了战略方向,在改产线增产能之后终于得以回归主流市场。在新能源汽车产业市场化的过程中,不同的观点交锋碰撞,走哪条技术路线,对于动力电池企业来讲极为重要。不过,技术路线对于动力电池企业来讲,并不是非此即彼的关系,应该让市场发挥作用,只要消费者需要,就存在产品需求。新能源汽车市场红火也让动力电池企业站在了资本的热潮中。近期,宁德时代的股价屡创新高。不少动力电池企业也竞逐资本市场,正在排队IPO,包括中航锂电、蜂巢能源、弗迪电池等在内的动力电池企业都表示有上市计划。在今年2月举行的A轮融资签约仪式上,蜂巢能源宣布,已获35亿元融资。4月20日,蜂巢能源表示,计划在科创板上市,并开始与潜在投资者商榷,计划筹资30亿~50亿元。在这一轮新融资之前,蜂巢能源估值260亿元。据知情人透露,目前蜂巢能源已经完成了两轮融资。5月31日,比亚迪汽车品牌及公关事业部总经理李云飞向媒体透露,未来一到两年,弗迪电池将申请IPO,但根据IPO“单一大客户股比不能超过30%”的规定,未来一两年比亚迪在弗迪电池的所占比重将逐步降低,将有更多的股东加入,不排除其他汽车企业。除此之外,中航锂电也计划明年进行IPO。资本的追捧不会无缘无故。因此,只有在做好产品和保证市场占有率的前提下,动力电池企业才能在资本市场走得长久。一枝独放不是春,百花争艳才是春。“未来,动力电池行业将呈现出‘一超多强’的局面。宁德时代由于过去几年的布局,龙头地位无法撼动,这并不妨碍其他电池企业强大起来。”王志坤表示。马小利也提到,第二梯队企业成长强大起来,将使我国动力电池行业在国际舞台上的竞争力进一步加强。

作者:赵琼 详情

公告 更多

政策法规 更多

热点资讯 更多

description
混合锂金属电池量产倒计时,或掀下一次电池革命

“2025 年后,电动汽车电池将会从锂离子转向锂金属电池,这一点毋庸置疑。” 锂金属电池制造公司 SES 创始人胡启朝对 DeepTech 说道。2019 年,他因研发混合锂金属电池而被评选为《麻省理工科技评论》2019 年度全球 “35 岁以下科技创新 35 人”。图|混合锂金属电池(来源:SES)胡启朝创办的 SES 于 2012 年从麻省理工学院(MIT)独立出来正式成立,总部位于新加坡,致力于开发和制造用于汽车和运输应用的高性能锂金属电池,目前在美国和中国两地经营电池原型生产厂,并在(美国)波士顿、(中国)上海和(韩国)首尔都有开展业务。另辟蹊径:打造锂金属 “混合” 电池这种锂金属混合电池在负极部分采用了高能量密度的锂金属和保护层,电解液是具有专利的高浓度锂盐电解质,并采用了人工智能(AI)安全算法来进行安全模拟和预警,使其电池比理论上的全固态锂金属电池具有更出色的的性能和制造效率。在满足电池寿命和安全要求的前提下,SES 的锂金属混合电池能提供 400 Wh/kg 的能量密度,15 分钟内可快充达 80%。电池容量是传统锂离子电池的两倍,同样产能和使用同样正极材料的情况下,成本能降低 20%,材料本身也会更安全。这些混合锂金属电池在可以广泛应用到电动汽车、无人机,甚至在航空和国防领域也可进行部署。高能量密度和高安全的电池对于车企来说,最核心的吸引力便是低成本,胡启朝认为这正是他的锂金属混合电池能够同时满足的。(来源:SES)在接受 DeepTech 采访时,他回忆了整个锂电池的发展过程,胡启朝认为,自上个世纪 70 年代首个锂电池问世一来,锂电在这短短的四五十年间经历了大约四个阶段:第一阶段是 1996 年以前的液态锂金属电池,因安全性极低,所以没有被推广,并逐渐被后来的锂离子电池所替代。第二阶段是对纯固态的锂金属电池的研究,纯固态尽管解决了枝晶的问题(早期锂金属电池原型在充电时会形成针状结构即枝晶,这会造成电池短路,导致电池起火或爆炸),一定程度上提供了安全性,但同样存在低温、室温情况下的性能较差,能量密度低、材质厚重等缺陷。第三阶段,在 2015 年后,开发出一种高浓度电解液,这种电解液是液态的,但却拥有者匹敌固态电解液的导电性,可以将其理解为低熔点的固态电解液, 因此它兼具固态电解液的安全性,同时又是液态的电解液。“我们认为全固态锂金属电池的技术路径可能永远都难以实现,混合锂金属电池通过混合氧化物固态电解质加高浓度电解液,是目前进展最快的锂金属电池技术解决方案。” 胡启朝表示。图 | 锂金属混合电池(来源:SES)同时他承认,即使使用了高浓度电解液,也不能保证锂金属混合电池的绝对安全的,隐患总会存在。2019 年后,一些公司针对电池安全问题开发出了相应的软件,通过算法对电池的安全性进行检测,由此迎来锂金属电池的第四阶段。特斯拉等公司已在对锂离子电池的安全进行监测,并建立了数据库,但由于锂金属电池仍在研究中,目前行业中急缺锂金属电池的数据,SES 在这方面填补了空白,通过对自家电池的数据收集,包括电化学数据、压力、温度等,SES 推出了锂金属电池的安全算法,能够实现对电池安全性的评估和预警,包括电池修复、更换提示等。SES 的混合锂金属电池负极采用的是锂金属,其中的固态保护层是从第二阶段固态锂金属研究中沿用下来的的材料,在正极中使用的高浓度电解液是从第三阶段中沿袭下来材料,最终加上第四代的 AI 安全检测环节,成就了今天 SES 的混合锂金属电池。锂金属电池的推广难点不在于提升能量密度等问题,而在于充电等后期的配套系统上,胡启朝对 DeepTech 表示,这方面仍需不断完善。此外,对于电池回收问题,SES 同样有关注。正极中镍、钴,锰等元素的回收技术已经发展得较为成熟,该公司目前主要致力于负极锂金属的回收研究,由于负极材料只有单一的锂金属,因此回收实际上会比混合多种元素的正极更为简单。交出真正的锂金属电池,而不是讲故事美国、韩国等诸多车企或在自主研发,或与电池公司合作进行锂金属电池的研发。美国政府在换届后的,对新能源汽车的态度由不信任改为了支持,锂金属商业化的时间点由此从 2030 提早到了 2025 年。德国大众、韩国现代,中国吉利、上汽、北汽,美国的通用、福特等公司都准备在 2025 年做锂金属电池。然而,“但很多公司都在讲故事,真正拿出锂金属电池并对其性能和安全性进行测试的只有我们。” 胡启朝说道。据悉,SES 已于今年 3 月和 5 月分别与通用汽车和现代汽车以及起亚签署了联合开发协议,为他们提供 “A-Sample” 锂金属电动汽车电池。按照此计划,人们真正坐上由锂金属电池驱动的电动汽车指日可待。在竞争如此激烈的环境中,胡启朝认为 SES 在锂金属电池领域的的独特优势有两点:第一,SES 是唯一一家在锂金属电池方面有独立第三方测试报告的公司。SES 现已与 Exponent、Eclipse Energy 等第三方测试机构进行了合作,对其混合锂金属电池的能量密度、续航里程、快充能力、循环使用、放电、温度等性能进行了全面的检测。第二点是,SES 真正将锂金属电池的研发和生产推到了 A 样品阶段。该公司已于今年 3 月和 5 月分别与通用汽车和现代汽车以及起亚签署了联合开发协议,为他们提供为 “A-Sample” 锂金属电动汽车电池。SES 与通用汽车在 15 年就展开了小规模的研发合作,今年年初与通用的工程、生产团队开展了合作,通用汽车计划在 2025 年使用锂金属电池。胡启朝表示,同样的车,使用锂离子的电动汽车充一次电能跑 300 英里,而使用锂金属电池的汽车则可以跑 500 英里。7 月 13 日,SES 公司宣布与特殊目的收购公司(SPAC)艾芬豪资本收购公司(Ivanhoe Capital Acquisition Corp.)达成最终的合并协议,计划在纽交所上市。SES 称,合并后的公司股权价值预计约为 36 亿美元,交易预计将为 SES 提供高达 4.76 亿美元的资金。这些资金将为公司未来的发展和 2025 年产品商业化提供支持。胡启朝透露,此次融资的资金将用于建立美国和中国的 1 吉瓦 / 时电池产线,未来还有望与中国汽车厂商签署电池开发协议。SES 已与 SK、通用汽车、现代汽车、起亚公司、淡马锡、天齐锂业、Vertex Ventures、应用材料和上汽集团等展开合作。目前,他们正在波士顿附近建立一座工厂,用于生产电池原型,该工厂将于 2023 年开始与美国通用汽车公司(General Motors, GM)联合运行。2019 年下半年,他们在上海嘉定开设了全球最大的锂金属电池制造工厂,胡启朝希望可将工厂的产量提升到每月数万块。他表示:“中国和韩国等亚洲的传统锂离子厂商仍然专注于锂离子技术,在锂金属电池方面的投入仍然较小;美国新兴的锂金属电池技术公司拥有较强的研发实力,但是生产能力不够,这就给我们这类介于两者之间的公司提供了更大的机遇。”迈入新能源领域:紧跟风潮的研究胡启朝生于中国,12 岁时搬至纽约。2007 年,他从麻省理工学院物理系本科毕业,也是这一年开始,小布什和奥巴马领导的美国政府加大了对新能源领域的科研投入。是年,美国能源部获得联邦政府60亿美元的研究资金,其中24亿美元用于支持物理科学,并对太阳能电池、锂电池、水处理等新能源技术的研究投入很多资金。美国能源部对麻省理工学院和斯坦福大学等多所知名院校进行了资助。那一年,很多准博士生选择进入该领域进行研究。政策的倾斜与新能源活跃的科研环境让胡启朝找到了方向。然而他本科学习的是物理专业,所以最初胡启朝选择了新能源领域中与物理有交叉的太阳能电池研究,但因与偏向学术研究的教授发展愿景不同,胡启朝最终找到了后来的教授,做起了更加偏向应用的锂电池。2010 年到 2012 年,科研方面取得一定进展,产业与应用也在同步跟进,美国多家电池公司在这几年成立,如加州的 QuantumScape,Solid Power,胡启朝的 SES 也在这时从麻省理工学院独立出来。2017 年,胡启朝的公司正式交付其混合锂金属电池,研究从起步到成果落实不过 10 年。他的愿景不仅是要建立一个了不起的电池公司,还期望推动新电动汽车(甚至电动飞行汽车)的发展速度。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
宁德时代起诉中航锂电

7月21日,有消息称宁德时代已经正式起诉中航锂电专利侵权,称中航锂电涉嫌侵权范围覆盖其全系产品。宁德时代相关负责人在回应上证报记者采访时明确表示,宁德时代已就中航锂电专利侵权案递交起诉书,案件已受理。7月21日晚间,中航锂电在其官方公众号发布声明称,截至目前,公司未接到起诉状。对此,宁德时代相关负责人对上证报记者表示,“您可以明天或后天再问问,看他们是否有收到。”对于记者的其他问题,宁德时代方面未予回复。中航锂电官网开通了媒体沟通渠道。截至发稿,上证报记者尚未收到中航锂电方面的回复。双方的行业地位,决定了这必然是一起惊动整个动力电池行业的诉讼。宁德时代的行业地位毋庸多言。据第三方机构SNE统计,宁德时代已连续四年排名全球动力电池装车量的首位。根据中国汽车动力电池产业创新联盟统计,今年上半年,宁德时代国内动力电池装车量为25.76 GWh,市场占有率超过49%。中航锂电则是近年来我国增长最快的动力电池公司,已经连续三年实现翻倍式增长。2018年,其装机量为0.71 GWh,排在国内的第九位;2019年装机量则翻倍增长到1.49GWh,排名第六;2020年装机量增长到3.55GWh,排名第四,国内市占率为5.6%。今年1月,中航锂电江苏四期项目(25GWh)在常州签约。当地媒体在报道时介绍,该项目标志着中航锂电2021年量产、在建及新建产能突破100GWh。2020年,中航锂电逆势腾飞,进入国内动力电池一线阵营,装机量稳居国内电池企业前三,增长160%,增速最快。中航锂电的资本运作也相当迅猛。2020年底,中航锂电成功增资扩股,战略投资者包括红杉资本、无锡国联、小米长江产业基金、中保投、广汽资本等一众大佬,投后估值约600亿元。一家是全球行业龙头,另一家也是风头正劲,两家企业的“碰撞”将带来哪些影响?一家动力电池行业的高管对上证报记者说,从经济发展的历史来看,龙头企业之间专利纠纷增多,是行业发展到一定阶段的必然趋势,某种程度上也是行业成熟的标志。在另一位动力电池从业人士看来,随着行业的高速发展,企业之间“抢人”“抢客户”“抢原材料”等已经成为常态,而且有愈演愈烈的趋势。这种情况下,“专利战”成为龙头企业的武器。有业内人士提出,宁德时代起诉中航锂电,是双方业务争夺的延续,“中航锂电抢走了宁德时代很多订单,把宁德时代惹急了。”还有人贴出了双方在广汽埃安的电池采购订单作为“证据”。据梳理,2019年,宁德时代和中航锂电对广汽乘用车的装机量分为1.14GWh和595MWh,宁德时代是中航锂电的近两倍。2020年度,宁德时代对广汽乘用车的装机量小幅下滑至824.69MWh,中航锂电的装机量则大幅提升至2033.65MWh。宁德时代当然不会认同这种说法。一位接近公司的人士表示,“最关键的是他们是否侵权了”。一个背景信息是,在今年的全国两会上,全国政协委员、宁德时代董事长曾毓群的提案之一就是《关于加强对锂电池知识产权保护的提案》。他提出,锂电池行业知识产权保护面临取证难,维权成本高。以新能源汽车为例,一个案件中锂电池制造商通常需要购买至少两个车型,每个车型至少两辆,费用高昂。

作者: 覃秘 详情
description
比亚迪、宁德时代“抢占”六氟磷酸锂市场

六氟磷酸锂作为锂离子电池电解质,主要用于锂离子动力电池、锂离子储能电池及其他日用电池。随着新能源市场的快速发展,六氟磷酸锂价格持续走高。据报道,六氟磷酸锂价格从2020年7月最低不足7万元/吨,涨至2021年6月初突破30万元/吨,时隔一个月后,已站上40万元高点。同时,产品的供不应求也让各大企业纷纷对六氟磷酸锂进行扩产。比亚迪、宁德时代等巨头“抢单"近日,比亚迪与多家上市公司签订六氟磷酸锂的长期合作协议。7月19日晚,延安必康发布公告称,公司控股子公司九九久科技与比亚迪供应链签署《长期合作协议》,双方协商确定六氟磷酸锂产品的供应量及采购量。九九久科技承诺,在产品符合产品技术参数、质量要求及价格存在市场竞争力的前提下,2021年7-12月供货不低于1150吨;2022年供货不低于3360吨;2023年供货不低于3360吨。此前一天,天际股份在公告中透露,公司全资子公司新泰材料与深圳约定,2021年7月至2022年12月供应六氟磷酸锂不少于3500吨;2023年供应3600-7800吨,具体可供产能双方将于2022年12月再行协商。7月16日,多氟多表示,公司与比亚迪签订了《长期合作协议》,比亚迪向公司采购总数量不低于6460吨的六氟磷酸锂。此外,孚能科技向多氟多采购总数量不低于1700吨的六氟磷酸锂,EnchemCo.,Ltd.向多氟多子公司河南有色采购1800吨六氟磷酸锂。分析认为,密集吞下大笔原材料长单,比亚迪或许是在为动力电池布局加速做铺垫。据电车汇统计,比亚迪在全国9个城市建成或在建电池生产基地,其中目前已有产能为80GWh,在建和规划的产能为110GWh,这些产能预计都将在2023年投产。而比亚迪自身又无法消化掉这些电池,唯一的可能性就是比亚迪将实现大规模电池外供,并且已经锁定了对应的客户。而为了提前锁定六氟磷酸锂产能, 另一家龙头电池企业宁德时代也在积极行动。5月27日,天赐材料全资子公司宁德凯欣与宁德时代签订协议,约定自协议生效之日起至2022年6月30日,宁德凯欣向宁德时代供应预计六氟磷酸锂使用量为1.5万吨的对应数量电解液产品。宁德时代为该供货协议预付产品货款6.7亿元。六氟磷酸锂厂商积极布局包括多氟多、天际股份、多氟多等企业也都在积极布局六氟磷酸锂,并在近期公布了产能扩张计划。今年4月,多家六氟磷酸锂厂商曾大幅上调六氟磷酸锂报价。多氟多7月16日晚发布公告,公司拟使用自筹资金投资建设10万吨六氟磷酸锂及4万吨双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)和1万吨二氟磷酸锂项目,项目总投资为51.5亿元。资料显示,多氟多主要从事高性能无机氟化物、电子化学品、锂离子电池及材料等领域的研发、生产和销售。截至2020年末,多氟多已经形成年产1万吨晶体六氟磷酸锂的生产能力,客户涵盖所有主流厂商,并出口韩国、日本等国家,产销量位居全球前列。7月5日,天赐材料发布公告称,股东大会已通过《关于投资建设年产15.2万吨锂电新材料项目的议案》,项目内容是总投资10.49亿元,完成年产15万吨液体六氟磷酸锂和年产2000吨二氟磷酸锂产线的建设。天赐材料2005年进军电解液市场,2011年自研自产电解液材料六氟磷酸锂,如今其已成为电解液的生产龙头企业,2020年以7.3万吨的电解液销售量,成为当年全球交付量最大的电解液供应商。华安证券在研报中指出,天赐材料现有六氟磷酸锂折固产能1.5万吨,下半年定增的2万吨即将投产,新规划15万吨折固5万吨,总产能达8.5万吨,约对应68万吨电解液和600GWh电池。6月23日晚,天际股份发布公告称,公司全资子公司新泰材料拟与新华化工共同投资年产10000吨六氟磷酸锂等项目。双方还拟共同设立合资公司 “江苏天华材料科技有限公司”从事六氟磷酸锂的研发、生产等。目前,天际股份六氟磷酸锂的年设计产能为8160吨。6月15日晚间,永太科技发布公告称,公司控股子公司永太高新拟投资建设年产20000吨六氟磷酸锂及1200吨相关添加剂和50000吨氢氟酸产业化项目。据了解,永太科技正常生产高品质的六氟磷酸锂,已投产2000吨,并成功研发高品质、高效、高性能其它主流电解液添加剂,并计划于今年扩建两个六氟磷酸锂车间。今年六氟磷酸锂总需求量为6.5万吨六氟磷酸锂市场前景十分广阔。据公开数据,2021年六氟磷酸锂行业总需求量为6.5万吨,结合目前市场存量产量,缺口为0.6万吨、2022年缺口为1.7万吨、2023年缺口为3.5万吨、2024年缺口超过6万吨。但需要注意的是,六氟磷酸锂的生产进入壁垒较高,且六氟磷酸锂项目投资强度大,扩产周期长,新进入竞争者需要足够的资金支持以及长回报周期承受能力。因此,短期内六氟磷酸锂因新进入者而增加的供给将非常有限。业内人士则指出,“目前六氟磷酸锂生产企业积极扩产,产能向头部集中,龙头生产企业集中度不断提升,强者恒强。”需求面延续有效支撑,在多方利好因素下,预计六氟磷酸锂价格将保持高位运行或小幅上涨。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
电动汽车革命难为无“锂”之炊

今年7月,碳酸锂最新现货价已高达1.2万美元/吨,较去年11月上涨了一倍以上,创下自2019年1月以来的新高。业界普遍担忧,由于锂矿扩产赶不上需求增速,正在全球兴起的电动汽车革命或将遭遇阻碍。近日,国际金融机构瑞士信贷(Credit Suisse)和澳大利亚麦格理银行(Macquarie Bank)相继调高全球锂价预期,并表示因各国电动汽车需求高涨,全球金属锂供应很可能持续吃紧,锂价也将继续攀升。供应缺口高达数万吨有统计数据显示,自2018年至去年下半年,全球锂价因多国产量提升、需求增长不及预期等因素缓慢下跌,从最高点的2万美元/吨跌至去年上半年5000美元/吨的水平,跌幅高达75%左右。然而,随着全球经济从新冠肺炎疫情中逐步复苏,同时多国也提出了长期气候目标,全球锂价也于近半年里迎来了新的上升动力。瑞士信贷在一份报告中分析指出:“自今年2月起,全球锂价维持快速上涨态势,这应该不是短暂现象。在锂价走低期间,澳大利亚等主要锂生产国已相继实施了减产措施,但现在,随着电动汽车市场的蓬勃发展,锂市场已经不再呈现供应过剩的局面。”根据市场分析机构基准矿业指数(BMI)发布的数据,将碳酸锂以及氢氧化锂折合按照碳酸锂计算,今年全球锂的供应缺口可能将达到2.5万吨,到明年,锂供应缺口或将进一步扩大。麦格理银行也做出了类似的预测,认为锂的供应缺口规模将逐年上涨,到2023年,这一缺口甚至可能会超过6万吨;到2024年、2025年,全球锂的供应缺口更有可能分别达到11.7万吨、24.8万吨。随后,到2026年,麦格理银行认为,锂的供应端可能会迎来一波增长,供不应求的紧张局面可能会有所缓解,但到2027年随着需求提升,供需缺口又将进一步拉大。供需增长严重失衡据了解,作为全球主要锂生产国,澳大利亚、智利等已相继宣布将加大锂的生产力度,美国、加纳等也加大了对锂矿项目的投资力度,计划利用本土锂矿资源满足自身需求。今年7月,通用汽车宣布将投资“数十亿美元”,在美国加州索尔顿海区域投资地热卤水项目,一旦建成,到2024年该项目预计将成为美国最大的锂生产项目。然而,包括惠誉解决方案(Fitch Solutions)、麦格理银行在内的多家金融机构均认为,即使建设完成或在建的锂矿项目全部满负荷生产,也难以满足全球高企的锂需求。根据瑞士信贷的分析,到2025年,全球锂需求很可能在2020年基础上翻两倍以上。市场研究机构Roskill发布的分析则显示,到2030年,全球每年对锂的需求将相当于200万吨碳酸锂的水平,较2020年的需求量翻4倍以上。另外,除电动汽车行业外,固定式储能系统对锂的需求也不容小觑,全球储能需求或将成为锂市场的第二大需求增长点。矿业分析机构BMI分析师George Miller指出,如果在短时间内行业没有向储量巨大且能够商业化开采的锂矿进行投资开发,全球锂市场供应不足的情况很可能持续到2030年前后。路透社分析认为,虽然碳酸锂价格已经达到高点,但由于目前锂的长期协议价格仍偏低,大量锂生产商仍没有足够的动力进行扩产投资,锂产量增长依然动力不足,这也将导致全球锂价持续走高。钴、镍需求同步激增另一重要的电池金属钴也面临着类似的境遇。近年来,由于环保压力等多方面因素,电动汽车行业已在不断降低钴的用量,但激增的电动汽车需求却推动全球钴的消费量不断上涨。Roskill预测称,到2030年,全球钴需求量将增长至27万吨左右,较2020年的14.1万吨大约将翻一番。到2025年,电动汽车领域对钴的需求量预计将超过12万吨,占钴总体需求量的45%以上,较2020年3.9万吨的总需求量翻3倍左右。路透社援引市场研究机构CRU分析师George Heppel的话称,钴通常情况下是其他矿开发的副产品,矿业公司难以单独投资钴矿业务,钴市难以直接响应需求增长。到2025年前后,要满足需要,全球很可能需要增加3万吨钴的产能。另外,锂电池中另一重要金属镍的全球供应量预计将维持在260万吨左右,其中电动汽车行业对镍的需求目前不到镍总需求量的10%左右,但未来这一比例也将持续增长。有业内人士发出警告称,高企的电动汽车需求带动相关金属市场持续火热,但是,重要金属价格持续上涨反过来可能会影响电动汽车的进一步普及,进而拖累全球交通、能源等领域的低碳转型。油价网撰文指出,今年以来,用于电动汽车以及新能源领域的锂、铜等金属的价格均出现飙升,这都可能推高低碳转型成本。“支持净零排放的国家政府对电动汽车等低碳行业提供了大量补贴,但也十分有限。如果电动汽车的价格变得更贵,消费者将失去从汽油车转向使用电动汽车的动力,电动汽车行业可能将举步维艰,这对低碳转型十分不利。”

作者: 李丽旻 详情
description
工信部:1-5月全国锂离子电池产量86.1亿只

7月15日,工信部发布2021年1-5月电池行业经济运行情况。全文如下:一、生产情况2021年1-5月,全国电池制造业主要产品中,锂离子电池产量86.1亿只,同比增长56.0%;铅蓄电池产量10380.6万千伏安时,同比增长32.3%;原电池及原电池组(非扣式)产量172.0亿只,同比增长19.2%。5月当月,全国锂离子电池完成产量18.8亿只,同比增长29.2%;铅蓄电池产量2028.4万千伏安时,同比增长7.2%;原电池及原电池组(非扣式)产量34.3亿只,同比下降0.7%。二、效益情况2021年1-5月,全国规模以上电池制造企业营业收入3967.3亿元,同比增长58.2%,实现利润总额220.3亿元,同比增长134.6%。(数据来源:根据中国轻工业信息中心数据整理)图片(来源:工信部)

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
电池锂钴荒敲警钟

尽管全球经济恢复势头良好,但在一些细分领域,新冠肺炎疫情仍不时造成困扰。近期,由于非洲地区疫情规模扩大,锂和钴的资源获取突然出了问题,造成了欧洲的“锂钴荒”。这给欧洲正在蓬勃发展的电池行业造成了严重打击,也为全球电池行业敲响了警钟,电池行业要想稳定发展,原料来源单一的问题就必须解决。目前,全世界汽车厂商都在转向电动汽车,尤其是新冠肺炎疫情暴发、能源化工业纷纷转型之际。然而,与传统燃油车相比,电动汽车的动力电池生产又过于依赖锂、钴、镍3种金属及其金属盐,而这些原材料又只来自于少数地区的少数矿藏。矿产集中地区,如非洲、大洋洲以及南美洲出现任何问题,相应行业都要受惊。其影响甚至比中东之于全球石油经济还要显著。本次非洲疫情暴发恰恰打击了钴的流通。目前,非洲,尤其是刚果(金),是新能源汽车用电池材料钴的最大产出地,全球电池行业都依赖非洲产出的钴,因此,非洲地区的一切事态都会牵动着电池产业链。同时,非洲还是锂的重要产地,近期欧洲大力投入电池行业,所依赖的就是非洲的锂资源,也让全世界的锂、钴成了“锂爷爷”“钴奶奶”。近期受到疫情影响,非洲资源出货量大减,非洲出口的锂和钴的价格已经飙涨。欧洲碳酸锂价格上个月上涨11.1%,全球加权氢氧化物价格在6月份上涨了7.1%,亚洲氢氧化锂半年内行情上涨了72%。钴价更是全面上涨态势。MB标准级钴价收报23.3美元/磅,6月最后一周上涨7.2%;MB合金级钴价收报23.48美元/磅,6月最后一周上涨8.1%。随着非洲疫情蔓延,价格上涨也不会停止。其实,全球电池行业至少有2种方法,摆脱对于少数矿藏的依赖。一个是开展电池回收研究,使报废电池里的锂、钴、镍不成为危险废弃物,而是作为原料投入循环。另一个方法是研究新型电池,加大电池内钠、镁、铝、铁等资源丰富金属元素的比重,不再让电池原料卡脖子。唯有如此,电池行业才能更健康、长远地发展。

作者: 元宏 详情
description
铅酸蓄电池采用哪种方式充电

铅酸蓄电池常见的充电方式有恒流充电、恒压充电、浮充电、过充电等几种。充电时一般分为两个阶段进行;第一个阶段看铅酸蓄电池容量设定,容量大一些的充电电流可以选择大一点的,例如60~100Ah蓄电池可以选择充电电流为夏季一般用10A充电电流;其他季节用15A充电电流,充电6~10h左右。当铅酸蓄电池电压升到最大值(即6V蓄电池升至7.5V,12V蓄电池升至15V,24V蓄电池升至为30V)时,第一阶段充电结束。第二阶段以第一阶段充电电流的1/2继续充电3~5h,使蓄电池升至(6V升至7.8V,12V电压升至15.5V,24V电压升至为30V)即可。当蓄电池充足电时,蓄电池电压上升至额定值,电解液密度不再变化,极板周围有剧烈的气泡冒出。蓄电池充电注意事项如下a.严格按规范要求操作。b.当电解液温度超过40℃时,应降低充电电流;当温度上升至50℃时应停止充电,并采取人工冷却。c.充电时一定要将加液盖打开,充电后要过一段时间再盖盖,以剩于气体从蓄电池中逸出。d.充电电路中各接头要接牢。正确放电。当蓄电池充足电时,即可放电。正确掌握放电深度是保证蓄电池良好工作状态、延长使用寿命的关键。因此,在放电过程中,应定时检查放电电压、电流,电解液密度、液温等数据,分析和确定放电深度,并适时充电。蓄电池的放电容量随着放电电流的增大而急剧减少。若在10h放电率时蓄电池的容量为100%,则在3h放电率时蓄电池的容量减少为75%。因此,不同用途的蓄电池使用不同的放电率(放电电流)。当蓄电池整体电压降至2.1V,电解液密度降至1.18g/cm时,应停止放电,以防蓄电池深度放电造成损坏。再者,当发现蓄电池出现以下情况时,应对蓄电池进行过充电,以使其恢复正常使用:a.24V蓄电池放电至电压为21V以下;b.放电终了后停放1~2昼夜未及时充电;c.电解液混有杂质;d.极板硫化。过充电的方法是,正常充电终了后,改用10h放电率的一半电流继续充电,在电压和电解液密度均为最大值时,每小时观察一次电压和电解液密度。若连续观察4次均无变化,而极板周围冒气泡剧烈,即可停止过充电。在正常情况下,铅酸蓄电池的维护、保存比镉镍蓄电池简单得多,铅酸蓄电池的使用寿命为8~10年,若使用维护不当,其寿命大打折扣。铅酸蓄电池的正常参数为:电解液的密度为1.285g /cm ³(20℃),单个单格电压为2.1V。使用和维护铅酸蓄电池充要注意以下事项①接线应正确,连接要牢靠。为了防止扳手万一搭铁而造成蓄电池损坏,安装时应先接负极,再接两蓄电池间的连接线,最后接搭铁线。拆下蓄电池时,则按相反顺序进行。②每周检查一次蓄电池各参数。电解液液面要始终高于极板10~15mm。发现电解液液面下降,要及时补充蒸馏水,切勿使被板露出液面,否则将损坏极板。电解液不够时,只能加蒸馏水,严禁使用河水、井水、自来水,严禁加浓硫酸,否则会因电解液密度过大而损坏蓄电池。③要根据地区和气温变化,及时调整电解液密度。在气温较高的地区采用密度较小的电解液;寒冷地区则电解液密度宜大些,以防结冰。④平时应经常观察蓄电池外壳是否破裂,安装是否牢靠,接线是否紧固。及时清除蓄电池表面的污垢、油渍,擦去蓄电池盖上的电解液,清除极桩和导线接头上的氧化层,保持蓄电池表面清洁干燥。蓄电池表面太脏,会造成极间缓慢放电,损坏蓄电池。蓄电池极桩处应涂凡士林油保护,防止氧化及生锈。应拧紧加液孔盖并疏通盖上的通气孔。⑤当单个蓄电池电压低于1.8V或电解液密度低于1.15g/cm³时,不要再继续使用,应及时充电。每次充电必须充足,防止欠充电。使用中应尽量增多充电机会,经常保持蓄电池在电量充足的状态下工作。完全放电的蓄电池应在24h内充好电。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
2021年中国铅酸蓄电池行业发展现状与供需情况分析

自2003年开始在铅酸蓄电池行业实施工业产品生产许可证制度以来,国家对于铅酸蓄电池行业制造及回收出台了一系列的环保政策、标准,环保和行业准入等政策的严格执行有利于铅酸蓄电池行业集中和产业升级。目前随着我国经济增长方式的转变,国家对铅酸蓄电池行业的环保要求将日益提高。近年来,我国铅酸蓄电池产量较为稳定,但随着5G网络建设的加速推进,铅酸蓄电池劣势逐渐显现,在通信领域的需求将有所下降。多项政策颁布规范行业发展近年来,我国相继颁布多项政策规范铅酸蓄电池行业的发展,调整产业结构,淘汰落后产能企业,提高行业的准入门槛,加强对行业污染的整治力度。2017年以来,国家对中国铅酸蓄电池行业政策制定,主要有两条主线。一条主线针对废铅酸蓄电池的回收利用税收政策的制定,制定的原因在于,传统再生铅企业税收均在11%左右,而民间铅回收企业税收仅为2%-4%左右,甚至有个别企业,将新电池发票当做销售旧电池的进项做了抵扣。上述现象不仅让国家损失了税收,还让铅酸蓄行业出现了“劣币驱良币”的现象。在这条主线下,《危险废物经营许可证管理办法(修订草案》明确了,采用3%低税率扶持政策,从税收的角度合理控制国家废铅酸蓄电池回收税源的规定,2019年1月所颁发的《铅蓄电池生产企业集中收集和跨区域转运制度试点工作方案》则进一步规范了铅酸蓄电池的回收流程。另一条主线,是技术主线,体现在国家对铅酸蓄电池标准的制定上—。2018年,主管部门发布《电池新国标》,明确了铅酸蓄电池行业“轻量高能”技改方向,并将此作为推动电动自行车新国标的一个辅助管理手段。随后,《电动助力车用阀控式铅酸蓄电池》发布,明确了铅酸蓄电池行业“轻量高能”技改方向,并将此作为推动电动自行车新国标的一个辅助管理手段。行业发展形势严峻,而且从目前部分前线电动自行车经销商的反馈可以预知,未来的相关管控将更为严格,行业环境也将更为严酷。近年来铅酸蓄电池产量较为稳定近年来,我国铅酸蓄电池产量较为稳定,均维持在20000万千伏安时以上。根据中国轻工业信息中心公布的数据显示,2019年我国铅酸蓄电池产量为202489万千伏安时,同比增长4%,2020年,我国铅酸蓄电池产量为22736万千伏安时,同比增长12.28%。从结构上看,国内铅酸蓄电池产量主要集中于浙江、湖北和河北,这三个地方的铅酸蓄电池产量约占全国总产量的55%;此外,江苏、安徽、广东三地的铅酸蓄电池产量占比均超过5%,其余地区铅酸蓄电池产量均小于5%。国内铅酸蓄电池产量最高的省份是浙江省,占全国铅酸蓄电池总产量的30%;其次是湖北省,占比为13%;河北省的产量位居第三,占比为12%。通信领域铅酸蓄电池需求将下降通信领域用铅酸蓄电池是通信网络中的关键基础设施,主要用于通信交换局、基站供电的直流系统等。2019年被认为是5G发展元年,主流运营商纷纷加速5G网络部署。2020年以来,我国政府密集部署5G等新基建项目,国内将领先全球,迅速推进5G网络建设,2020年1月26日,工信部发布数据,2020年全年我国新开通5G基站超60万个。同时,这也对基站用电池提出更高要求,铅酸蓄电池劣势逐步显现,各运营商开始纷纷转向锂电池。与4G基站采用的铅酸蓄电池相较,磷酸铁锂电池在安全性、循环寿命、快速充放等方面具备明显优势,可减少对市电增容改造的依赖,降低网络建设和运营成本,是目前最适合国内5G基站储能电池的技术路线。业内人士指出,通信基站后备电源电池由磷酸铁锂电池逐步替代铅酸蓄电池是大势所趋。从技术层面分析,磷酸铁锂电池循环寿命长、充放电速度快、耐高温性能强,能为5G基站降低运行成本、提升运行效率。一般铅酸蓄电池循环寿命为3-5年,充放电次数为500-600次,而磷酸铁锂电池循环寿命达10年以上,充放电次数为3000次以上,也就是说,在基站全生命周期内,如使用铅酸蓄电池,需要更换电池,而磷酸铁锂电池则无需拆换。虽然现阶段磷酸铁锂电池成本费用比铅酸蓄电池高1-2倍,但在5000次循环系统使用寿命下,磷酸铁锂电池成本费用仅为铅酸蓄电池的1/3。从长期运行经济效益来看,磷酸铁锂电池使用成本更低。由于国家政策的大力支持,例如新国标引发电池“轻量化”,直接减少对铅的用量。而锂电梯次电池逐渐替代铅蓄电池,2020年中国铁塔将完全不使用铅蓄电池。较早之前,中国移动通信集团有限公司也发布公告,计划采购不超过25.08亿元的通信用磷酸铁锂电池共计6.102亿Ah(规格3.2V)。公开资料显示,2020年,新建及改造的5G基站磷酸铁锂需求量约10GWh,未来磷酸铁锂电池市场需求仍将持续增加,铅蓄电池需求量将继续下降。一般国内通信基站电池的使用寿命为5年,按照一个基站配备2组48V400Ah铅酸蓄电池计算,每个基站的需求为38.4Kvah。因此,前瞻测算,2020年,我国通信领域新增基站用铅酸蓄电池需求规模进一步下降至2304万千伏安时。注:由于统计局及相关行业协会仅统计每年铅酸蓄电池的产量,前瞻根据国家统计局提供的铅酸蓄电池的产量数据以及通信行业发展趋势,对通信领域新增基站用铅酸蓄电池的需求规模进行测算,此为测算数据。但是,尽管磷酸铁锂电池已在5G基站中广泛应用,其应用技术也已达到现有5G基站备用电池标准,但想要实现磷酸铁锂电池在基站中的规模化应用还有待时日。现有铅酸蓄电池还没有全部退役,磷酸铁锂电池想要全部替换铅酸蓄电池至少还需5-8年时间。此外,磷酸铁锂电池的回收技术门槛高、回收流程复杂、回收价值有限等问题也限制了磷酸铁锂电池的规模化发展,铅酸蓄电池回收工艺成熟,且其回收流程简单,具备一定的经济性。所以,整体来看,锂电化会在部分应用场景中成为趋势,但在用电量大、安全性要求高的场合,铅蓄电池仍有着不可替代的优势,但随着锂电池技术、安全性的不断提高,锂电池对铅酸蓄电池的替代将越来越明显。整体来看,在通信领域,我国基站用铅酸蓄电池需求规模将逐步下降,但要实现锂电池对铅酸蓄电池的完全替代,还需要一定的时间。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
美国能源部发布的“储能大挑战”报告(三):锂离子电池和铅蓄电池

中国储能网讯:二.锂离子电池技术锂离子电池广泛应用于固定储能市场和交通运输市场,它们也是消费电子产品中的主要电源。多家琛分析机构预计,锂离子电池在未来10年内仍将占据储能部署的大部分市场份额。储能技术正在从铅酸电池过渡到具有更长的循环寿命和工作寿命的电池,例如锂离子电池。但是,锂离子电池的易燃性是需要在系统工程设计进行改进的问题。而普鲁士蓝类钠离子电池是另一种提供高功率和极长循环寿命的新型电池,可以满足苛刻的直流应用性能要求。美国能源部为此为开发和生产这种电池的一家初创公司提供了资助。1.锂离子电池市场锂离子电池市场是增长最快的可充电电池市场。从2013年至2018年,锂离子电池在所有市场的全球销售额增长了一倍以上。交通运输行业在锂离子电池市场上占主导地位,也是增长最快的行业,各种汽车采用了60%的锂离子电池。根据Avicenne公司发布的调查报告,全球锂离子电池市场规模在2018年为400亿美元,如图9所示,这相当于在全球部署172GWh的电池储能系统,到2019年增至195GWh。几家分析机构预测未来十年的锂离子市场发展趋势。其基本假设以及分析中包括的市场取决于具体的来源。本节概述了这些分析和假设。图9.全球锂离子电池在未来10年在各种市场的应用图10. 彭博社新能源财经公司对锂离子电池在全球各地市场的部署预测图11. Avicenne公司对锂离子电池在全球各地市场的部署预测彭博社新能源财经公司(BNEF)和Avicenne公司预测了2030年全球所有市场的锂离子电池部署情况,分别如图10和11所示。彭博社新能源财经公司预测,锂离子电池在全球消费类电子产品、固定储能市场和运输领域的应用将超过2TWh。Avicenne公司的预测涵盖了以下两种情况的市场以及其他市场(例如医疗设备和电动工具),而两项研究中,都认为交通运输行业将采用90%以上的锂离子电池。彭博社新能源财经公司(BNEF)预计到2030年运输行业采用的锂离子电池容量将达到1.8TWh,而Avicenne公司预计到2030年运输行业采用的锂离子电池容量将达到0.7~1.0TWh。国际能源署(IEA)发布的《2020年全球电动汽车展望》报告只评估了交通运输行业,并按国家和地区预测了混合动力和插电式混合动力电动汽车(xEV)的销量。评估的第一种情况是“既定政策,并基于当前的目标、计划和政策措施。此方案包括各国实现的混合动力和插电式混合动力电动汽车(xEV)部署目标、燃油车辆淘汰计划、购买激励措施,以及针对全球七个主要市场(美国、欧盟、中国、日本、加拿大、智利、印度)。还考虑了原始设备制造商发布的有关扩大混合动力和插电式混合动力电动汽车(xEV)车型范围的计划以及扩大其产量的计划的公告。根据国际能源署(IEA)发布的STEPS方案,到2030年,全球车辆所需的锂离子电池容量为1.6TWh,这与彭博社新能源财经公司(BNEF)估计的1.8TWh相似。图12和图13分别按移动性细分和区域详细说明了国际能源署(IEA)的STEPS方案。如图12所示,轻型车辆是采用移动式锂离子电池的最大类别。而中国拥有最大的移动锂离子电池市场,如图13所示。图12.根据国际能源署(IEA)STEPS情景下预计的全球锂离子电池部署量(按车辆类别:电动客车、轻型车辆、中型和重型车辆)图13.根据国际能源署(IEA)STEPS情景下预计的全球锂离子电池部署量(按地区)锂离子电池容量是根据全球汽车销售量(按类别)以及每种汽车的典型车载电池尺寸估算得出的。国际能源署(IEA)还评估了第二种方案“可持续发展方案”,该方案假设混合动力和插电式混合动力电动汽车(xEV)占据了全球轻、中、重型车辆和公共汽车的30%的汽车销售份额。在这种情况下,到2030年可以增加多达3TWh的锂离子电池容量。图14比较了国际能源署(IEA)的这两种情况。图14. 根据国际能源署(IEA)STEPS情景下,在xEV行业中预计的全球年度锂离子电池部署量尽管有许多其他预测,但欧洲电动汽车市场规模在2020年首次超过了中国,预计2020年将超过100万辆电动汽车。这种增长与欧洲的持续政策和补贴有关,而中国则减少了其电动汽车补贴。例如,德国已设定了到2030年生产710万辆电动汽车的目标,并为每辆新型电动汽车和混合动力汽车提供最高9000欧元的补贴。德国还将在电池的研究和生产上投资超过15亿欧元,计划到2025年开始扩大生产规模。为了支持电动汽车市场的快速扩展,许多厂商都在投资电动汽车充电基础设施。全球电动汽车充电端口目前超过了100万个,这是过去三年总和的两倍。欧洲是电动汽车市场扩张的领头羊,其电动汽车充电基础设施在2017年至2020年之间增长了五倍。在同一时期,中国增长了158%,美国的增长了65%。而在氢燃料电池汽车方面进行了大量投资的日本只增长了30%。与交通运输行业的增长相比,固定储能增长比较平缓。这通常是因为可再生能源通常是成本最低的发电来源,但是需要存储其电力以减缓可变性。而美国是全球固定储能部署的领导者。例如,在太阳能发电设施替代装机容量为9GW的天然气发电设施之后,加州电网估计需要部署装机容量为12GW的储能系统进行平衡。到目前为止,加州公用事业委员会已批准了装机容量总计为5.1GW的电池储能系统,计划到2022年完成部署。2.锂离子电池的制造图15.全球锂离子电池生产区域如图15所示,全球锂离子电池制造的大部分都在中国、美国、亚洲其他国家和欧洲各国。如今,中国以将近全球电池产能80%(电池容量为525GWh)占据市场主导地位。此外,到2025年电池产能将达到1400GWh,其市场占有率超过60%(图16)。相比之下,美国落基山研究所预计2023年全球锂离子电池的生产能力为1300GWh,其中一半在中国。图16.  计划建设(蓝色)或在建(红色)的锂离子电池制造工厂生产能力美国是全球第二大电池生产国,其电池生产能力为当前全球电池生产容量的8%,这主要归功于内华达州运营的特斯拉和机松下公司合资的电池工厂。而如今美国正在建设更多的电池生产工厂,而凭借积极的新法规和政府支持的融资,欧洲的电池制造业有望显著增长。尽管当今中国在电池制造业中已经确立主导地位,但由交通运输行业推动的增长可能会改变未来的全球足迹。欧洲为在本地和区域性增长制定了强有力的政策和激励措施。欧洲电池联盟预测,到2025年,欧洲的电池制造行业规模可能达到2500亿欧元。目前,计划在法国的杜文市和德国的凯撒斯劳滕建设两个大型生产工厂,这些工厂可以为100万辆电动汽车生产电池。法国和德国在电池生产的投资分别为15亿欧元和35亿欧元。图17和图18总结了锂离子电池的四个主要部分的整体制造能力:阳极、阴极、电解质盐和电解质溶液。目前,锂离子阳极主要由石墨组成,并主要由五个国家生产:中国、日本、美国、韩国和印度,分别占到全球产量的76%、13%、6%、4%和1%。锂离子阴极在9个国家和地区生产,其组成随着新的低钴化学技术的发展而变化。超过一半(58%)在中国制造,其次是日本和韩国,它们分别占近17%。美国生产的阴极不到全球的1%。中国制造占多数。图17.全球锂离子电池组件制造分布电池和原料(例如金属)的供应和精炼以及各种锂离子化学物质的分配是锂离子市场上的重要考虑因素,但不在本文档的范围之内。3.锂离子电池研发美国能源部车辆技术办公室已经确定了xEV电池(以及12V起停动力电池)的商业化所面临的主要挑战:成本、性能、寿命、耐受性、回收利用和可持续性。针对这些改进的关键研究领域包括:•快速充电能力•硅阳极•高能的低钴阴极•高压阴极•高压电解液•锂金属阳极•固态电池•电池回收。图18提供了xEV锂离子电池的成本和技术发展趋势。图19概述了候选电池技术及其满足美国能源部(DOE)成本目标的可能能力。由于不同电池技术的差异很大,电池研究还包括多个活动的重点是解决整个电池供应链中的高成本领域。图18.电动汽车锂离子电池的成本和技术趋势图19.未来各种电池技术成本降低的潜力三、铅酸电池铅酸电池如今已经广泛应用在交通运输和固定储能市场用,主要为所有类型的公路和越野车辆提供SLI服务。此外,铅酸电池大量应用在工业部门,其中包括电信行业备份电源、UPS和数据中心以及叉车。如今,用于电网相关储能系统的应用量相对较少。1.铅酸电池市场2013~2018年,全球铅酸电池年销售额增长了20%以上,达到370亿美元。目前,铅酸电池占到所有可充电电池市场的70%以上;铅酸电池销售额的75%来自汽车SLI领域。江森自控公司以233亿美元的销售在汽车行业占主导地位。而Enersys公司以142亿美元的销售额在工业行业中领先。图20和图21分别以应用场合和行业销售额(10亿美元)与储能容量(GWh)的比例展现当前的全球铅酸电池市场情况。图20.按应用划分的2018年全球铅酸电池部署量(%GWh)图21.按公司划分的2018年铅酸电池销售量Pillot 公司预测,到2030年,铅酸电池需求将以5%的年增长率增长(如图22所示)。尽管铅酸电池目前是固定和运输应用(对于SLI)中最常见的电池,但预计到2025年它们的储能容量(GWh)仍将领先,但可能会滞后于销售额。希望在2020年及以后,轻度混合动力和启停混合动力汽车将成为高级铅酸电池的增长领域。图22.预计全球所有市场的铅酸蓄电池需求预计到2025年,新车的销售量将使铅酸电池需求可能小幅增长,届时其增长将趋于平稳(如图23所示)。由于更换电池的时间比较频繁(最短的工作寿命为3年),尽管中型和重型车辆的电池规模更大,但由于它们在总销量中的显著优势,所有SLI应用(GWh)中有70%以上都来自轻型车辆(如图24所示)。图23.彭博社新能源财经公司预计各地汽车销量中铅酸电池产能的增长图24.按类别划分的汽车销量预计铅酸电池产能增加量用于混合动力汽车起停(12V)的铅酸电池是铅酸电池市场潜在的增长领域。微型混合动力汽车比传统汽车节省5%的燃料,其价格比全混合动力电动汽车便宜10倍。如图25和26所示,2017年是固定储能市场铅酸电池快速增长的元年。图25表明,其增长主要是由中国的强劲市场需求推动的,欧洲也有一些增长,而美国的增长则很少。图26详细说明了应用领域细分情况。在2017年之前,固定市场主要是与电网相关的应用,此外工业用途也推动了爆炸性增长。铅酸电池行业厂商认为,基于技术进步和市场发展,铅酸电池在未来的固定式储能市场中仍然具有巨大的商机,其中包括:·投资于电池双极设计以增加能量密度,并降低成本。·用户侧储能和其他对安全至关重要的应用。·电信行业将在发展中国家发展,并用于5G技术的部署。图25全球铅酸电池市场增长主要是由中国的强劲需求推动(2008年~2020年)图26  铅酸电池在各种领域的应用(2008年~2020年)2.铅酸电池在美国的生产在美国,铅酸电池行业的年产值为263亿美元。它们在美国国内生产,并且99%被回收。铅酸电池在美国18个州生产。此外,美国有10个州有电池回收设施,有9个州拥有技术开发设施,还有10个州的公司为铅酸工业提供原材料(例如石墨)或设备。铅酸电池行业已经在美国38个州创造了近25,000个工作岗位(制造。回收、运输、分配和采矿)。图27和28分别显示了美国电池制造设施分布和创造的就业机会。图27.美国铅酸电池行业及相关产业分布图28美国各州与铅酸电池行业相关的工作分布

作者: 刘伯洵编译 详情
description
圣阳电源相继中标中国移动、中国电信两大运营商铅蓄电池集中采购项目

2020年12月3日,中国移动公示了2020至2021年度Ⅰ类铅酸蓄电池产品集中采购项目中标结果,圣阳电源顺利中标,获得约33.8万KVAh份额。12月17日,中国电信公布了普通型阀控式密封铅酸蓄电池(2020年)集中采购项目中标结果,圣阳电源再次顺利中标,获得约30万KVAh份额。至此,2020年两大通信运营商铅蓄电池重要收关招标项目中,圣阳电源均获得客户高度认可,成功中标。圣阳电源将持续为客户提供优质产品和满意的服务,不断提升运营商服务质量,保持客户持续满意。圣阳电源作为国内通信市场备用电源领域的主流供应商,是国内成立时间最早的专业电源制造企业之一,有幸见证并深入参与了国内通信行业的快速发展,并随着国内通信行业及运营商的发展而不断壮大。近年来针对运营商不同工况的不同备电需求,公司依托于30年的行业经验与技术积累,以国家级企业技术中心、博士后科研工作站、CNAS实验室等技术平台为支撑,持续推进技术创新和产品进步,为客户提供更适合实际需求的一体化电源产品解决方案。公司具备覆盖全国的、优良的销售服务网络,持续提供优质的售前、售中、售后等全过程、全方位的7*24小时的技术服务支持。公司以最具性价比的产品和优质的服务践行“关键时刻、值得信赖”的企业理念,本次集采结果也是运营商客户对圣阳电源的又一次高度认可!圣阳电源作为国内领先的绿色能源供应商,秉承“以客户为中心、为客户创造价值”的经营宗旨,以变革创新为动力,面向海内外市场,向客户提供储能、备用、动力、系统集成电源产品和定制化解决方案,是行业内唯一荣获 “中国出口质量安全示范企业”称号的企业。即将到来的十四五,在“新基建”背景下,圣阳电源以专业化、智能化为方向,夯实产业能力,为通信运营商提供更加安全可靠的产品和电源解决方案,助力新基建建设,为建设数字中国贡献力量!

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
南都电源预中标中国电信铅酸蓄电池集采项目

今日,中国电信发布普通型阀控式密封铅酸蓄电池(2020年)集中采购项目中标候选人公示,南都电源为第一中标候选人,投标报价(价税合计)9.46亿元,公示期为2020年12月18日至21日。(证券时报)

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
宝马摩托车全球推荐使用猛狮科技(DYNAVOLT)启动电池

近日,在宝马集团(https://www.press.bmwgroup.com/global/registration)的网站,刊登了题为BMW MOTORRAD WORLD TEAM RECOMMENDS DYNAVOLT BATTERIES的文章,文中,宝马车队经理肖恩•缪尔和马克•邦格斯都对猛狮表示了由衷感谢。肖恩表示,在新冠肆掠的2020,如果没有猛狮的支持,车队几乎无法参加今年的WSBK,猛狮在宝马车队中扮演着极其重要的角色,他和他的团队都非常感激猛狮在2020赛季给予的赞助和支持,也期待来年更加深入和密切的合作。马克说,在世界级的摩托赛事上,每一个细节都是成功与否的关键。猛狮提供了可靠、高端的产品,是赛车电池领域的完美伙伴,而想要取得成功,这样强大可靠的合作伙伴必不可少。我们欣赏并赞赏这种合作,并借此机会表示感谢。感谢猛狮!期待扩大我们在赛车和产品方面的合作。熟悉WSBK的人都知道,宝马在2012年曾一度退出WSBK,去年才重回赛道,也是在去年,猛狮开始与宝马车队的合作,并与宝马车队携手走过了两个赛季。在接下来的2021,猛狮也会继续保持对车队的支持,强强合作,定能碰撞出最精彩的火花。比赛用车 BMW S1000 RR赛场精彩瞬间作为国内最早一批做摩托车起动电池的企业,高端电池制造一直是猛狮的核心业务之一。从初入摩托车电池行业,到成为国内摩托车蓄电池出口量最大的领军企业,猛狮科技以独到的眼光在电池制造业创造出属于自己的一片天地,并将“中国制造”推向了国际市场。目前,猛狮科技的摩托车电池产品主要分为三种产品类别,第一类是胶体电池,第二类是具有干荷性能的免维护电池,第三类是普通干荷电池。在行业内,猛狮的摩托车电池产品在性能上具有明显优势,从制造技术和质量管控上都具有世界一流水准。本赛季宝马车队搭载的正是猛狮科技诸多电池产品中的一款——MG52113。这是一款适应于BMWK1600GT、R1200RT、R1100RS、R1150等高端车型的起动胶体电池,对应业内的型号是51913(20HR@19Ah),为保证这款高端产品能获得更高的性能,猛狮设计此款产品为(20HR@21Ah),-18℃CCA 高达310A,远超同业竞品各项性能指标。2021年WSBK赛季即将拉开帷幕,我们也将为大家持续带来赛事精彩报道。WSBK简介世界超级摩托车锦标赛World Superbike Championship,也简称为WSBK,始于上世纪70年代的美国。作为摩托车顶级赛事之一,其迷人之处就在于它所使用的赛车,都是市场上能买到的超级跑车,稍微进行改装就可参赛,普通车迷即使不参赛也可到赛场领略驾驶的乐趣;另外这种比赛的广告效应十分强烈,各大厂家不惜血本进行投入和宣传,这样WSBK越来越受到车迷和观众的喜爱,不断发展壮大。WSBK的赛制采用一场二节制,中间有休息时间,可对赛车修理和调校。比赛后用两节时间相加排出名次,并累计积分,全年积分最高者为年度总冠军,积分最高的车队为年度冠军车队。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
混合锂金属电池量产倒计时,或掀下一次电池革命

“2025 年后,电动汽车电池将会从锂离子转向锂金属电池,这一点毋庸置疑。” 锂金属电池制造公司 SES 创始人胡启朝对 DeepTech 说道。2019 年,他因研发混合锂金属电池而被评选为《麻省理工科技评论》2019 年度全球 “35 岁以下科技创新 35 人”。图|混合锂金属电池(来源:SES)胡启朝创办的 SES 于 2012 年从麻省理工学院(MIT)独立出来正式成立,总部位于新加坡,致力于开发和制造用于汽车和运输应用的高性能锂金属电池,目前在美国和中国两地经营电池原型生产厂,并在(美国)波士顿、(中国)上海和(韩国)首尔都有开展业务。另辟蹊径:打造锂金属 “混合” 电池这种锂金属混合电池在负极部分采用了高能量密度的锂金属和保护层,电解液是具有专利的高浓度锂盐电解质,并采用了人工智能(AI)安全算法来进行安全模拟和预警,使其电池比理论上的全固态锂金属电池具有更出色的的性能和制造效率。在满足电池寿命和安全要求的前提下,SES 的锂金属混合电池能提供 400 Wh/kg 的能量密度,15 分钟内可快充达 80%。电池容量是传统锂离子电池的两倍,同样产能和使用同样正极材料的情况下,成本能降低 20%,材料本身也会更安全。这些混合锂金属电池在可以广泛应用到电动汽车、无人机,甚至在航空和国防领域也可进行部署。高能量密度和高安全的电池对于车企来说,最核心的吸引力便是低成本,胡启朝认为这正是他的锂金属混合电池能够同时满足的。(来源:SES)在接受 DeepTech 采访时,他回忆了整个锂电池的发展过程,胡启朝认为,自上个世纪 70 年代首个锂电池问世一来,锂电在这短短的四五十年间经历了大约四个阶段:第一阶段是 1996 年以前的液态锂金属电池,因安全性极低,所以没有被推广,并逐渐被后来的锂离子电池所替代。第二阶段是对纯固态的锂金属电池的研究,纯固态尽管解决了枝晶的问题(早期锂金属电池原型在充电时会形成针状结构即枝晶,这会造成电池短路,导致电池起火或爆炸),一定程度上提供了安全性,但同样存在低温、室温情况下的性能较差,能量密度低、材质厚重等缺陷。第三阶段,在 2015 年后,开发出一种高浓度电解液,这种电解液是液态的,但却拥有者匹敌固态电解液的导电性,可以将其理解为低熔点的固态电解液, 因此它兼具固态电解液的安全性,同时又是液态的电解液。“我们认为全固态锂金属电池的技术路径可能永远都难以实现,混合锂金属电池通过混合氧化物固态电解质加高浓度电解液,是目前进展最快的锂金属电池技术解决方案。” 胡启朝表示。图 | 锂金属混合电池(来源:SES)同时他承认,即使使用了高浓度电解液,也不能保证锂金属混合电池的绝对安全的,隐患总会存在。2019 年后,一些公司针对电池安全问题开发出了相应的软件,通过算法对电池的安全性进行检测,由此迎来锂金属电池的第四阶段。特斯拉等公司已在对锂离子电池的安全进行监测,并建立了数据库,但由于锂金属电池仍在研究中,目前行业中急缺锂金属电池的数据,SES 在这方面填补了空白,通过对自家电池的数据收集,包括电化学数据、压力、温度等,SES 推出了锂金属电池的安全算法,能够实现对电池安全性的评估和预警,包括电池修复、更换提示等。SES 的混合锂金属电池负极采用的是锂金属,其中的固态保护层是从第二阶段固态锂金属研究中沿用下来的的材料,在正极中使用的高浓度电解液是从第三阶段中沿袭下来材料,最终加上第四代的 AI 安全检测环节,成就了今天 SES 的混合锂金属电池。锂金属电池的推广难点不在于提升能量密度等问题,而在于充电等后期的配套系统上,胡启朝对 DeepTech 表示,这方面仍需不断完善。此外,对于电池回收问题,SES 同样有关注。正极中镍、钴,锰等元素的回收技术已经发展得较为成熟,该公司目前主要致力于负极锂金属的回收研究,由于负极材料只有单一的锂金属,因此回收实际上会比混合多种元素的正极更为简单。交出真正的锂金属电池,而不是讲故事美国、韩国等诸多车企或在自主研发,或与电池公司合作进行锂金属电池的研发。美国政府在换届后的,对新能源汽车的态度由不信任改为了支持,锂金属商业化的时间点由此从 2030 提早到了 2025 年。德国大众、韩国现代,中国吉利、上汽、北汽,美国的通用、福特等公司都准备在 2025 年做锂金属电池。然而,“但很多公司都在讲故事,真正拿出锂金属电池并对其性能和安全性进行测试的只有我们。” 胡启朝说道。据悉,SES 已于今年 3 月和 5 月分别与通用汽车和现代汽车以及起亚签署了联合开发协议,为他们提供 “A-Sample” 锂金属电动汽车电池。按照此计划,人们真正坐上由锂金属电池驱动的电动汽车指日可待。在竞争如此激烈的环境中,胡启朝认为 SES 在锂金属电池领域的的独特优势有两点:第一,SES 是唯一一家在锂金属电池方面有独立第三方测试报告的公司。SES 现已与 Exponent、Eclipse Energy 等第三方测试机构进行了合作,对其混合锂金属电池的能量密度、续航里程、快充能力、循环使用、放电、温度等性能进行了全面的检测。第二点是,SES 真正将锂金属电池的研发和生产推到了 A 样品阶段。该公司已于今年 3 月和 5 月分别与通用汽车和现代汽车以及起亚签署了联合开发协议,为他们提供为 “A-Sample” 锂金属电动汽车电池。SES 与通用汽车在 15 年就展开了小规模的研发合作,今年年初与通用的工程、生产团队开展了合作,通用汽车计划在 2025 年使用锂金属电池。胡启朝表示,同样的车,使用锂离子的电动汽车充一次电能跑 300 英里,而使用锂金属电池的汽车则可以跑 500 英里。7 月 13 日,SES 公司宣布与特殊目的收购公司(SPAC)艾芬豪资本收购公司(Ivanhoe Capital Acquisition Corp.)达成最终的合并协议,计划在纽交所上市。SES 称,合并后的公司股权价值预计约为 36 亿美元,交易预计将为 SES 提供高达 4.76 亿美元的资金。这些资金将为公司未来的发展和 2025 年产品商业化提供支持。胡启朝透露,此次融资的资金将用于建立美国和中国的 1 吉瓦 / 时电池产线,未来还有望与中国汽车厂商签署电池开发协议。SES 已与 SK、通用汽车、现代汽车、起亚公司、淡马锡、天齐锂业、Vertex Ventures、应用材料和上汽集团等展开合作。目前,他们正在波士顿附近建立一座工厂,用于生产电池原型,该工厂将于 2023 年开始与美国通用汽车公司(General Motors, GM)联合运行。2019 年下半年,他们在上海嘉定开设了全球最大的锂金属电池制造工厂,胡启朝希望可将工厂的产量提升到每月数万块。他表示:“中国和韩国等亚洲的传统锂离子厂商仍然专注于锂离子技术,在锂金属电池方面的投入仍然较小;美国新兴的锂金属电池技术公司拥有较强的研发实力,但是生产能力不够,这就给我们这类介于两者之间的公司提供了更大的机遇。”迈入新能源领域:紧跟风潮的研究胡启朝生于中国,12 岁时搬至纽约。2007 年,他从麻省理工学院物理系本科毕业,也是这一年开始,小布什和奥巴马领导的美国政府加大了对新能源领域的科研投入。是年,美国能源部获得联邦政府60亿美元的研究资金,其中24亿美元用于支持物理科学,并对太阳能电池、锂电池、水处理等新能源技术的研究投入很多资金。美国能源部对麻省理工学院和斯坦福大学等多所知名院校进行了资助。那一年,很多准博士生选择进入该领域进行研究。政策的倾斜与新能源活跃的科研环境让胡启朝找到了方向。然而他本科学习的是物理专业,所以最初胡启朝选择了新能源领域中与物理有交叉的太阳能电池研究,但因与偏向学术研究的教授发展愿景不同,胡启朝最终找到了后来的教授,做起了更加偏向应用的锂电池。2010 年到 2012 年,科研方面取得一定进展,产业与应用也在同步跟进,美国多家电池公司在这几年成立,如加州的 QuantumScape,Solid Power,胡启朝的 SES 也在这时从麻省理工学院独立出来。2017 年,胡启朝的公司正式交付其混合锂金属电池,研究从起步到成果落实不过 10 年。他的愿景不仅是要建立一个了不起的电池公司,还期望推动新电动汽车(甚至电动飞行汽车)的发展速度。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
宁德时代起诉中航锂电

7月21日,有消息称宁德时代已经正式起诉中航锂电专利侵权,称中航锂电涉嫌侵权范围覆盖其全系产品。宁德时代相关负责人在回应上证报记者采访时明确表示,宁德时代已就中航锂电专利侵权案递交起诉书,案件已受理。7月21日晚间,中航锂电在其官方公众号发布声明称,截至目前,公司未接到起诉状。对此,宁德时代相关负责人对上证报记者表示,“您可以明天或后天再问问,看他们是否有收到。”对于记者的其他问题,宁德时代方面未予回复。中航锂电官网开通了媒体沟通渠道。截至发稿,上证报记者尚未收到中航锂电方面的回复。双方的行业地位,决定了这必然是一起惊动整个动力电池行业的诉讼。宁德时代的行业地位毋庸多言。据第三方机构SNE统计,宁德时代已连续四年排名全球动力电池装车量的首位。根据中国汽车动力电池产业创新联盟统计,今年上半年,宁德时代国内动力电池装车量为25.76 GWh,市场占有率超过49%。中航锂电则是近年来我国增长最快的动力电池公司,已经连续三年实现翻倍式增长。2018年,其装机量为0.71 GWh,排在国内的第九位;2019年装机量则翻倍增长到1.49GWh,排名第六;2020年装机量增长到3.55GWh,排名第四,国内市占率为5.6%。今年1月,中航锂电江苏四期项目(25GWh)在常州签约。当地媒体在报道时介绍,该项目标志着中航锂电2021年量产、在建及新建产能突破100GWh。2020年,中航锂电逆势腾飞,进入国内动力电池一线阵营,装机量稳居国内电池企业前三,增长160%,增速最快。中航锂电的资本运作也相当迅猛。2020年底,中航锂电成功增资扩股,战略投资者包括红杉资本、无锡国联、小米长江产业基金、中保投、广汽资本等一众大佬,投后估值约600亿元。一家是全球行业龙头,另一家也是风头正劲,两家企业的“碰撞”将带来哪些影响?一家动力电池行业的高管对上证报记者说,从经济发展的历史来看,龙头企业之间专利纠纷增多,是行业发展到一定阶段的必然趋势,某种程度上也是行业成熟的标志。在另一位动力电池从业人士看来,随着行业的高速发展,企业之间“抢人”“抢客户”“抢原材料”等已经成为常态,而且有愈演愈烈的趋势。这种情况下,“专利战”成为龙头企业的武器。有业内人士提出,宁德时代起诉中航锂电,是双方业务争夺的延续,“中航锂电抢走了宁德时代很多订单,把宁德时代惹急了。”还有人贴出了双方在广汽埃安的电池采购订单作为“证据”。据梳理,2019年,宁德时代和中航锂电对广汽乘用车的装机量分为1.14GWh和595MWh,宁德时代是中航锂电的近两倍。2020年度,宁德时代对广汽乘用车的装机量小幅下滑至824.69MWh,中航锂电的装机量则大幅提升至2033.65MWh。宁德时代当然不会认同这种说法。一位接近公司的人士表示,“最关键的是他们是否侵权了”。一个背景信息是,在今年的全国两会上,全国政协委员、宁德时代董事长曾毓群的提案之一就是《关于加强对锂电池知识产权保护的提案》。他提出,锂电池行业知识产权保护面临取证难,维权成本高。以新能源汽车为例,一个案件中锂电池制造商通常需要购买至少两个车型,每个车型至少两辆,费用高昂。

作者: 覃秘 详情
description
比亚迪、宁德时代“抢占”六氟磷酸锂市场

六氟磷酸锂作为锂离子电池电解质,主要用于锂离子动力电池、锂离子储能电池及其他日用电池。随着新能源市场的快速发展,六氟磷酸锂价格持续走高。据报道,六氟磷酸锂价格从2020年7月最低不足7万元/吨,涨至2021年6月初突破30万元/吨,时隔一个月后,已站上40万元高点。同时,产品的供不应求也让各大企业纷纷对六氟磷酸锂进行扩产。比亚迪、宁德时代等巨头“抢单"近日,比亚迪与多家上市公司签订六氟磷酸锂的长期合作协议。7月19日晚,延安必康发布公告称,公司控股子公司九九久科技与比亚迪供应链签署《长期合作协议》,双方协商确定六氟磷酸锂产品的供应量及采购量。九九久科技承诺,在产品符合产品技术参数、质量要求及价格存在市场竞争力的前提下,2021年7-12月供货不低于1150吨;2022年供货不低于3360吨;2023年供货不低于3360吨。此前一天,天际股份在公告中透露,公司全资子公司新泰材料与深圳约定,2021年7月至2022年12月供应六氟磷酸锂不少于3500吨;2023年供应3600-7800吨,具体可供产能双方将于2022年12月再行协商。7月16日,多氟多表示,公司与比亚迪签订了《长期合作协议》,比亚迪向公司采购总数量不低于6460吨的六氟磷酸锂。此外,孚能科技向多氟多采购总数量不低于1700吨的六氟磷酸锂,EnchemCo.,Ltd.向多氟多子公司河南有色采购1800吨六氟磷酸锂。分析认为,密集吞下大笔原材料长单,比亚迪或许是在为动力电池布局加速做铺垫。据电车汇统计,比亚迪在全国9个城市建成或在建电池生产基地,其中目前已有产能为80GWh,在建和规划的产能为110GWh,这些产能预计都将在2023年投产。而比亚迪自身又无法消化掉这些电池,唯一的可能性就是比亚迪将实现大规模电池外供,并且已经锁定了对应的客户。而为了提前锁定六氟磷酸锂产能, 另一家龙头电池企业宁德时代也在积极行动。5月27日,天赐材料全资子公司宁德凯欣与宁德时代签订协议,约定自协议生效之日起至2022年6月30日,宁德凯欣向宁德时代供应预计六氟磷酸锂使用量为1.5万吨的对应数量电解液产品。宁德时代为该供货协议预付产品货款6.7亿元。六氟磷酸锂厂商积极布局包括多氟多、天际股份、多氟多等企业也都在积极布局六氟磷酸锂,并在近期公布了产能扩张计划。今年4月,多家六氟磷酸锂厂商曾大幅上调六氟磷酸锂报价。多氟多7月16日晚发布公告,公司拟使用自筹资金投资建设10万吨六氟磷酸锂及4万吨双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)和1万吨二氟磷酸锂项目,项目总投资为51.5亿元。资料显示,多氟多主要从事高性能无机氟化物、电子化学品、锂离子电池及材料等领域的研发、生产和销售。截至2020年末,多氟多已经形成年产1万吨晶体六氟磷酸锂的生产能力,客户涵盖所有主流厂商,并出口韩国、日本等国家,产销量位居全球前列。7月5日,天赐材料发布公告称,股东大会已通过《关于投资建设年产15.2万吨锂电新材料项目的议案》,项目内容是总投资10.49亿元,完成年产15万吨液体六氟磷酸锂和年产2000吨二氟磷酸锂产线的建设。天赐材料2005年进军电解液市场,2011年自研自产电解液材料六氟磷酸锂,如今其已成为电解液的生产龙头企业,2020年以7.3万吨的电解液销售量,成为当年全球交付量最大的电解液供应商。华安证券在研报中指出,天赐材料现有六氟磷酸锂折固产能1.5万吨,下半年定增的2万吨即将投产,新规划15万吨折固5万吨,总产能达8.5万吨,约对应68万吨电解液和600GWh电池。6月23日晚,天际股份发布公告称,公司全资子公司新泰材料拟与新华化工共同投资年产10000吨六氟磷酸锂等项目。双方还拟共同设立合资公司 “江苏天华材料科技有限公司”从事六氟磷酸锂的研发、生产等。目前,天际股份六氟磷酸锂的年设计产能为8160吨。6月15日晚间,永太科技发布公告称,公司控股子公司永太高新拟投资建设年产20000吨六氟磷酸锂及1200吨相关添加剂和50000吨氢氟酸产业化项目。据了解,永太科技正常生产高品质的六氟磷酸锂,已投产2000吨,并成功研发高品质、高效、高性能其它主流电解液添加剂,并计划于今年扩建两个六氟磷酸锂车间。今年六氟磷酸锂总需求量为6.5万吨六氟磷酸锂市场前景十分广阔。据公开数据,2021年六氟磷酸锂行业总需求量为6.5万吨,结合目前市场存量产量,缺口为0.6万吨、2022年缺口为1.7万吨、2023年缺口为3.5万吨、2024年缺口超过6万吨。但需要注意的是,六氟磷酸锂的生产进入壁垒较高,且六氟磷酸锂项目投资强度大,扩产周期长,新进入竞争者需要足够的资金支持以及长回报周期承受能力。因此,短期内六氟磷酸锂因新进入者而增加的供给将非常有限。业内人士则指出,“目前六氟磷酸锂生产企业积极扩产,产能向头部集中,龙头生产企业集中度不断提升,强者恒强。”需求面延续有效支撑,在多方利好因素下,预计六氟磷酸锂价格将保持高位运行或小幅上涨。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
电动汽车革命难为无“锂”之炊

今年7月,碳酸锂最新现货价已高达1.2万美元/吨,较去年11月上涨了一倍以上,创下自2019年1月以来的新高。业界普遍担忧,由于锂矿扩产赶不上需求增速,正在全球兴起的电动汽车革命或将遭遇阻碍。近日,国际金融机构瑞士信贷(Credit Suisse)和澳大利亚麦格理银行(Macquarie Bank)相继调高全球锂价预期,并表示因各国电动汽车需求高涨,全球金属锂供应很可能持续吃紧,锂价也将继续攀升。供应缺口高达数万吨有统计数据显示,自2018年至去年下半年,全球锂价因多国产量提升、需求增长不及预期等因素缓慢下跌,从最高点的2万美元/吨跌至去年上半年5000美元/吨的水平,跌幅高达75%左右。然而,随着全球经济从新冠肺炎疫情中逐步复苏,同时多国也提出了长期气候目标,全球锂价也于近半年里迎来了新的上升动力。瑞士信贷在一份报告中分析指出:“自今年2月起,全球锂价维持快速上涨态势,这应该不是短暂现象。在锂价走低期间,澳大利亚等主要锂生产国已相继实施了减产措施,但现在,随着电动汽车市场的蓬勃发展,锂市场已经不再呈现供应过剩的局面。”根据市场分析机构基准矿业指数(BMI)发布的数据,将碳酸锂以及氢氧化锂折合按照碳酸锂计算,今年全球锂的供应缺口可能将达到2.5万吨,到明年,锂供应缺口或将进一步扩大。麦格理银行也做出了类似的预测,认为锂的供应缺口规模将逐年上涨,到2023年,这一缺口甚至可能会超过6万吨;到2024年、2025年,全球锂的供应缺口更有可能分别达到11.7万吨、24.8万吨。随后,到2026年,麦格理银行认为,锂的供应端可能会迎来一波增长,供不应求的紧张局面可能会有所缓解,但到2027年随着需求提升,供需缺口又将进一步拉大。供需增长严重失衡据了解,作为全球主要锂生产国,澳大利亚、智利等已相继宣布将加大锂的生产力度,美国、加纳等也加大了对锂矿项目的投资力度,计划利用本土锂矿资源满足自身需求。今年7月,通用汽车宣布将投资“数十亿美元”,在美国加州索尔顿海区域投资地热卤水项目,一旦建成,到2024年该项目预计将成为美国最大的锂生产项目。然而,包括惠誉解决方案(Fitch Solutions)、麦格理银行在内的多家金融机构均认为,即使建设完成或在建的锂矿项目全部满负荷生产,也难以满足全球高企的锂需求。根据瑞士信贷的分析,到2025年,全球锂需求很可能在2020年基础上翻两倍以上。市场研究机构Roskill发布的分析则显示,到2030年,全球每年对锂的需求将相当于200万吨碳酸锂的水平,较2020年的需求量翻4倍以上。另外,除电动汽车行业外,固定式储能系统对锂的需求也不容小觑,全球储能需求或将成为锂市场的第二大需求增长点。矿业分析机构BMI分析师George Miller指出,如果在短时间内行业没有向储量巨大且能够商业化开采的锂矿进行投资开发,全球锂市场供应不足的情况很可能持续到2030年前后。路透社分析认为,虽然碳酸锂价格已经达到高点,但由于目前锂的长期协议价格仍偏低,大量锂生产商仍没有足够的动力进行扩产投资,锂产量增长依然动力不足,这也将导致全球锂价持续走高。钴、镍需求同步激增另一重要的电池金属钴也面临着类似的境遇。近年来,由于环保压力等多方面因素,电动汽车行业已在不断降低钴的用量,但激增的电动汽车需求却推动全球钴的消费量不断上涨。Roskill预测称,到2030年,全球钴需求量将增长至27万吨左右,较2020年的14.1万吨大约将翻一番。到2025年,电动汽车领域对钴的需求量预计将超过12万吨,占钴总体需求量的45%以上,较2020年3.9万吨的总需求量翻3倍左右。路透社援引市场研究机构CRU分析师George Heppel的话称,钴通常情况下是其他矿开发的副产品,矿业公司难以单独投资钴矿业务,钴市难以直接响应需求增长。到2025年前后,要满足需要,全球很可能需要增加3万吨钴的产能。另外,锂电池中另一重要金属镍的全球供应量预计将维持在260万吨左右,其中电动汽车行业对镍的需求目前不到镍总需求量的10%左右,但未来这一比例也将持续增长。有业内人士发出警告称,高企的电动汽车需求带动相关金属市场持续火热,但是,重要金属价格持续上涨反过来可能会影响电动汽车的进一步普及,进而拖累全球交通、能源等领域的低碳转型。油价网撰文指出,今年以来,用于电动汽车以及新能源领域的锂、铜等金属的价格均出现飙升,这都可能推高低碳转型成本。“支持净零排放的国家政府对电动汽车等低碳行业提供了大量补贴,但也十分有限。如果电动汽车的价格变得更贵,消费者将失去从汽油车转向使用电动汽车的动力,电动汽车行业可能将举步维艰,这对低碳转型十分不利。”

作者: 李丽旻 详情
description
工信部:1-5月全国锂离子电池产量86.1亿只

7月15日,工信部发布2021年1-5月电池行业经济运行情况。全文如下:一、生产情况2021年1-5月,全国电池制造业主要产品中,锂离子电池产量86.1亿只,同比增长56.0%;铅蓄电池产量10380.6万千伏安时,同比增长32.3%;原电池及原电池组(非扣式)产量172.0亿只,同比增长19.2%。5月当月,全国锂离子电池完成产量18.8亿只,同比增长29.2%;铅蓄电池产量2028.4万千伏安时,同比增长7.2%;原电池及原电池组(非扣式)产量34.3亿只,同比下降0.7%。二、效益情况2021年1-5月,全国规模以上电池制造企业营业收入3967.3亿元,同比增长58.2%,实现利润总额220.3亿元,同比增长134.6%。(数据来源:根据中国轻工业信息中心数据整理)图片(来源:工信部)

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
电池锂钴荒敲警钟

尽管全球经济恢复势头良好,但在一些细分领域,新冠肺炎疫情仍不时造成困扰。近期,由于非洲地区疫情规模扩大,锂和钴的资源获取突然出了问题,造成了欧洲的“锂钴荒”。这给欧洲正在蓬勃发展的电池行业造成了严重打击,也为全球电池行业敲响了警钟,电池行业要想稳定发展,原料来源单一的问题就必须解决。目前,全世界汽车厂商都在转向电动汽车,尤其是新冠肺炎疫情暴发、能源化工业纷纷转型之际。然而,与传统燃油车相比,电动汽车的动力电池生产又过于依赖锂、钴、镍3种金属及其金属盐,而这些原材料又只来自于少数地区的少数矿藏。矿产集中地区,如非洲、大洋洲以及南美洲出现任何问题,相应行业都要受惊。其影响甚至比中东之于全球石油经济还要显著。本次非洲疫情暴发恰恰打击了钴的流通。目前,非洲,尤其是刚果(金),是新能源汽车用电池材料钴的最大产出地,全球电池行业都依赖非洲产出的钴,因此,非洲地区的一切事态都会牵动着电池产业链。同时,非洲还是锂的重要产地,近期欧洲大力投入电池行业,所依赖的就是非洲的锂资源,也让全世界的锂、钴成了“锂爷爷”“钴奶奶”。近期受到疫情影响,非洲资源出货量大减,非洲出口的锂和钴的价格已经飙涨。欧洲碳酸锂价格上个月上涨11.1%,全球加权氢氧化物价格在6月份上涨了7.1%,亚洲氢氧化锂半年内行情上涨了72%。钴价更是全面上涨态势。MB标准级钴价收报23.3美元/磅,6月最后一周上涨7.2%;MB合金级钴价收报23.48美元/磅,6月最后一周上涨8.1%。随着非洲疫情蔓延,价格上涨也不会停止。其实,全球电池行业至少有2种方法,摆脱对于少数矿藏的依赖。一个是开展电池回收研究,使报废电池里的锂、钴、镍不成为危险废弃物,而是作为原料投入循环。另一个方法是研究新型电池,加大电池内钠、镁、铝、铁等资源丰富金属元素的比重,不再让电池原料卡脖子。唯有如此,电池行业才能更健康、长远地发展。

作者: 元宏 详情
description
钠离子电池能取代锂离子电池吗?

钠离子电池是锂电池的潜在替代品,但锂离子电池的阳极却不能为钠离子电池提供同样的性能。对于钠离子电池来说,缺乏结晶结构的无定形碳被认为是一种有用的阳极,因为它有缺陷和空隙,可以用来储存钠离子。氮/磷掺杂的碳也具有不错的电性能。在《Applied Physics Reviews》中,来自浙江大学、宁波大学和东莞理工大学的研究人员描述了他们如何应用原子尺度的基本物理概念来构建钠离子电池的高性能阳极。掺杂的非晶碳,特别是富电子元素掺杂的非晶碳,是一个很好的储钠阳极,但对于钠存储的工作原理或掺杂碳的掺杂效果,还没有获得一致的解释。为了寻求答案,研究人员使用能级轨道的概念来解释吡咯氮和一个磷氧键的亲和力、它们的原子相互作用、电子分布和电子云配置。为了更近距离地了解独特的存储行为,他们应用了第一原理计算,这是一种利用基本物理量来计算物理性质的方法。它基于电子密度函数,这是量子力学的一个概念,可以揭示晶体的分子结构。当他们分析了嵌入在改性碳材料内的钠离子的电子分布、体系化学参数和吸附能量时,他们发现吡咯氮和磷氧键显示出真正的钠存储潜力。研究人员设计了一种水热处理方法来构建磷-氧结构的前体,然后在碳阳极上掺入双电子丰富的元素,显示出增强电池的循环寿命和容量的电化学性能。他们的阳极实现了5000次循环寿命,容量增强到220毫安时/克,并减少了容量损失(0.003%/循环)。论文标题为《Sodium storage behavior of electron-rich element-doped amorphous carbon》。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
胡勇胜团队:钠离子电池标准制定的必要性

摘 要 :钠离子电池具有资源丰富、成本低廉、能量转换效率高、循环寿命长、维护费用低、安全性好等诸多独特的优势,能够满足新能源电池领域高性价比和高安全性等应用的要求。然而钠离子电池作为一种全新的化学电源体系,在当前产业化和推向市场之际,国内外无任何可供使用的产品标准或规范,这将会严重制约钠离子电池技术和产业的发展,迫切需要制定相关的国家和行业标准,实现钠离子电池产品的检验规范化和质量标准化,规范市场秩序和推动技术进步。本文首先介绍了全球范围内锂资源和钠资源的形势;其次,对钠离子电池所具有的特性和优势、国内外的技术及产业化发展现状、存在的问题和未来的发展趋势进行了详细说明,并分析了目前全球范围内钠离子电池标准的现状及可供其参考的其他电池体系已有的标准或规范,指出了钠离子电池标准制定的必要性。最后概括了锂离子电池标准化工作的发展历程及借鉴意义,提出了在制定钠离子电池的标准时可结合其产品特点并借鉴锂离子电池标准化建设工作的具体建议。关键词: 钠离子电池;标准;产业化锂离子电池已经被证明是目前市场上最有影响力的电池产品,被广泛应用于便携式电子产品、电动工具和电动汽车等。近年来,随着这些行业的飞速发展,国内外锂离子电池的生产制造规模达到了空前高度,并且各大锂离子电池生产商还在不断扩大其产能,这必然导致锂资源的大量消耗和价格上涨,2015年碳酸锂价格就一度达到了14~16万元/吨。但是锂并不是一种丰富的资源,在地壳中的丰度仅约为17 ppm(1 ppm=10-6,余同)(图1),且分布极不均匀。据美国地质调查局(USGS)2019年最新报告显示,全球锂资源储量约6200万吨,其中南美洲国家阿根廷占比23.87%、玻利维亚占比14.52%、智利占比13.71%,分别位居全球锂资源储量前三,被称为南美洲地区的“锂三角”(图2)。这种锂资源分布的不均匀性势必又将导致全球范围内新一轮的“资源战争”,而且按照锂离子电池现在的发展速度,若不考虑回收,其应用将在几十年后受到锂资源的严重限制,如果再将锂离子电池应用到大规模储能市场,势必将加速这一过程。图1   地壳中部分化学元素的丰度图片图2   世界主要锂资源国家的探明储量和产量占比众所周知,元素周期表中钠与锂是处于同一主族且具有相似物理化学性质的金属元素,地球上钠资源储量非常丰富,元素含量约为23000 ppm,丰度位于第6位(图1),且钠分布于全球各地,可完全不受资源和地域的限制,所以在资源方面,钠离子电池比锂离子电池具有更大的优势。此外,钠离子与锂离子在电池体系中具有类似的脱/嵌机制(图3),对钠离子电池的研究与开发可缓解由锂资源短缺引发的新能源电池发展受限的问题。虽然在能量密度等方面与目前的锂离子电池相比还存在差距,然而在低速电动车和储能应用中成本和寿命是比能量密度更重要的指标,由此可以判断,钠离子电池将在低速电动车、大规模电力储能、5G通信基站、数据中心等应用领域拥有比锂离子电池更大的市场竞争优势。图3   钠离子电池的工作原理1 钠离子电池特性尽管钠是周期表中仅次于锂的碱金属元素,但两者在物理化学性质上的差异(表1)势必会造成相应电极材料在电化学性能上的差异。较重的钠离子质量和较大的钠离子半径致使钠离子电池的重量和体积能量密度无法完全与锂离子电池相媲美,而钠离子较大的离子半径也会引起电极材料在离子输运、体相结构演变和界面性质等方面的差异。因此,为了发挥钠离子电池自身的特性和优势,必须探寻不同于锂离子电池的新的材料体系。表1   锂与钠的物理化学性质对比注:1 Å=0.1 nm。然而,钠与锂物理化学性质上的差异所带来的影响不一定都是负面的,在某些方面具体其独特的优势:①由于钠离子与过渡金属元素离子的半径差异较大,在高温下更容易与过渡金属分离形成层状结构,使其层状氧化物的堆积方式具有多样化。含锂层状氧化物多为O型结构,而含钠层状氧化物具有丰富的O型和P型材料种类;②很多在含锂层状氧化物正极中没有电化学活性的过渡金属元素在含钠层状氧化物中具有活性。目前仅发现Mn、Co、Ni三个元素组成的含锂层状氧化物可以可逆充放电,而具有活性的含钠层状氧化物种类相对较多,Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等元素均具有活性且表现出多种性质;③钠离子在电极材料中的扩散速率并非一定低于锂离子,扩散速率的快慢与电极材料的晶体结构密切相关;④在充放电过程中,相同构型的电极材料由于传输离子的差异会产生不同的相变,特别是钠离子与空位的有序无序分布将产生重要影响;⑤较大的钠离子半径不一定会导致电极材料的体积发生巨大形变;⑥在极性溶剂中钠离子具有更低的溶剂化能,从而在电解液中具有更快的动力学,具有更高的电导率。另一方面钠离子的Stokes半径比锂离子的小,相同浓度的电解液具有比锂盐电解液更高的离子电导率,或者更低浓度电解液可以达到同样离子电导率;⑦钠离子电池在电池充放电过程中钠不会与铝产生电化学合金化反应,因此负极也可以采用铝箔作为集流体(铝箔价格约为铜箔的1/3),既有利于电池的安全(避免过放引起的集流体氧化且可以过放电至零伏),又达到了进一步降低电池成本的目的。此外,钠离子电池电极极片制作时,在铝箔集流体两面分别涂覆正极材料和负极材料,并将极片进行周期性的叠片,还可以做成双极性(bi-polar)电池。这在单体电池中实现了高电压,可大量节约其他非活性材料,进一步提升电池的能量密度。而且由于钠离子电池与锂离子电池相似的结构,在规模化生产中可借鉴锂离子电池的生产检测设备、工艺技术和制造方法等,可加快钠离子电池的产业化速度。钠离子电池在其他方面性能如高低温性能、安全性能等方面是否存在其自身特点及独特优势,仍需进一步挖掘。2 钠离子电池产业化现状及发展趋势2.1 产业化现状2010年以来,钠离子电池受到国内外学术界和产业界的广泛关注。目前,钠离子电池已逐步开始了从实验室走向实用化应用的阶段,国内外已有超过二十家企业正在进行钠离子电池产业化的相关布局,并取得了重要进展,主要包括英国FARADION公司、法国NAIADES计划团体、美国Natron Energy公司、日本岸田化学、丰田、松下、三菱化学,以及我国的北京中科海钠科技有限公司、浙江钠创新能源有限公司、辽宁星空钠电电池有限公司等(图4)。不同企业所采用电化学体系各有不同,其中正极材料体系主要包括层状氧化物(如铜铁锰和镍铁锰三元材料)、聚阴离子型化合物(如氟磷酸钒钠)和普鲁士蓝类等,负极材料体系主要包括软碳、硬碳以及软硬复合无定形碳等。图4   全球钠离子电池产业化布局英国FARADION公司较早开展钠离子电池技术的开发及产业化工作,其正极材料为Ni、Mn、Ti基O3/P2型层状氧化物,负极材料采用硬碳。现已研制出10 A·h软包电池样品,能量密度达到140 W·h/kg,电池平均工作电压3.2 V,在80%DOD下的循环寿命预测可超过1000次。美国Natron Energy公司采用普鲁士蓝材料开发的高倍率水系钠离子电池,2 C倍率下的循环寿命达到了10000次。但普鲁士蓝(白)类正极材料压实密度较低,生产制作工艺也较复杂,其体积能量密度仅为50 W·h/L。由CNRS、CEA、VDE、SAFT、Energy RS2E等多家单位共同参与成立的法国NAIADES组织开发出了基于氟磷酸钒钠/硬碳体系的1 A·h钠离子18650电池原型,其工作电压达到3.7 V,能量密度90 W·h/kg,1 C倍率下的循环寿命达到了4000次。但是钒有毒性且原料成本较高。同时氟磷酸钒钠电子电导率偏低,需进行碳包覆及纳米化,且压实密度低。此外,丰田公司电池研究部在2015年5月召开的日本电气化学会的电池技术委员会上也宣布开发出了新的钠离子电池正极材料体系。三菱化学也与东京理科大学一直在开展关于钠离子电池方面的合作研究。国内钠离子电池技术研究也一直处于前列,其中浙江钠创新能源有限公司制备NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2三元层状氧化物正极/硬碳负极体系的钠离子软包电芯能量密度为100~120 W·h/kg,循环1000次后容量保持率超过92%。依托中国科学院物理研究所技术的中科海钠公司已经研制出能量密度超过135 W·h/kg的钠离子电池,电池平均工作电压3.2 V,在3 C/3 C、100%DOD循环1000次后容量保持率91%。现已实现正、负极材料的百吨级制备及小批量供货,钠离子电芯也具备了MW·h级制造能力,并率先完成了在低速电动车和30 kW/100 kW·h储能电站的示范应用。2.2 存在的问题及发展趋势钠离子电池技术和产业的发展一定程度上可以借鉴锂离子电池,可谓是“站在了巨人的肩膀上”。然而也要意识到目前在钠离子电池产品研发和实现其产业化的过程中依然面临着一些挑战[]:①目前钠离子电池处于多种材料体系并行发展的状态,而其中一些正、负极材料体系加工性能等还有待进一步提高。其中负极无定形碳材料还有首周库仑效率偏低、储钠机理尚未明确等问题。此外,与正负极材料相匹配的电解液体系的开发也不足;②虽然目前钠离子电池的大部分非活性物质(集流体、黏结剂、导电剂、隔膜、外壳等)可借鉴锂离子电池成熟的产业链,但是对于核心的正负极材料和电解液等活性材料的规模化供应渠道依然缺失,其来料稳定性无法保证,进而影响生产工艺过程和产品质量的稳定性;③相比于锂离子电池,现有的钠离子电池体系能量密度还较低,单位能量密度下的非活性物质用量和成本占比会有一定的增加,致使其活性材料的成本优势无法完全发挥出来;④钠离子电池可参照锂离子电池设计及生产工艺技术,但却无法完全照搬,如钠离子电池负极使用铝箔集流体带来的产品设计、电极制作及装配工艺等的变化,化成老化工艺区别等;⑤由于钠离子电池工作电压上下限与其他成熟电池体系的差异以及较强的过放电忍耐能力等,现有的电池管理系统无法完全满足钠离子电池组的使用要求,需要重新设计开发;⑥目前暂无任何正式的有关钠离子电池的标准和规范发布,影响钠离子电池制造工艺的规范化及产品质量的一致性,也会导致不同企业之间的产品难以统一和标准化,不利于产品的市场推广和成本降低。接下来,钠离子电池的发展将会更加注重于解决产业发展过程中的工程技术问题和开发符合目标市场需求的产品,其相关技术和产业的发展趋势可以从以下几个方面来进行考虑。①进一步提高正负极材料体系的综合性能,并优化改性其生产制备工艺,提高材料稳定性。优化电解液体系,构筑更加稳定的正极|电解质和负极|电解质界面等。②根据不同应用场景逐渐形成对应的主流钠离子电池体系。同时优化电池设计及生产制造工艺,降低非活性物质的用量,继续提高电池能量密度、循环寿命以及安全性能。③结合钠离子电池特点针对性发展并优化适用于钠离子电池的相关技术体系,包括电芯设计、极片制作、电解液/隔膜选型、化成老化以及电芯评测等技术。④根据钠离子电池的特性针对性开发相应的电池管理系统,以进一步提升电池组整体寿命以及安全性。同时优化钠离子电池成组技术,如开发钠离子电池的无模组电池包(CTP)技术、双极性电池技术等。⑤联合更多的科研单位及企业共同攻关,打通钠离子电池上下游供应链,尽早完成针对钠离子电池的相关必要标准的制定。⑥调整生产规模,优化销售环节,降低钠离子电池的单位成本,提高市场的接受程度(尤为重要)。根据现有的钠离子电池技术成熟度和制造规模水平,将首先从各类低速电动车应用领域切入市场,然后随着钠离子电池产品技术的日趋成熟以及产业的进一步规范化、标准化,其产业和应用将迎来快速发展期,并逐步切入到各类储能应用场景,如可再生能源(如风能、太阳能)的存储、数据中心、5G通讯基站、家庭和电网规模储能等领域。3 钠离子电池标准现状国际标准包括各类国际标准组织制定的世界范围内适用的标准、发达国家的国家标准、区域性组织的标准、国际上权威的团体标准和企业标准中的先进标准等。我国的标准一般有国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四级。国际上涉及电池相关标准的机构,主要有国际电工委员会(IEC),国际标准化组织(ISO)、联合国危险货物运输委员会(UN/CETDG)等,我国相关机构主要有国家标准化管理委员会、中国电子技术标准化研究院和全国信息技术标准化技术委员会等。通过这些机构所提供的公开系统进行查询发现,截至目前,未查询到有专门针对钠离子电池有关的国际标准、国家标准、行业及地方标准等。这主要是由于全球范围内钠离子电池还处于产业化的初级阶段,上下游产业链还不是十分成熟,导致目前暂无正式的标准或规范推出,但相关企业和从业人员已经逐渐开始关注钠离子电池标准的布局工作。钠离子电池与锂离子电池有相似的工作原理和电池结构等,可以沿用和借鉴现有已成熟的锂离子电池生产工艺和产业链。因此,钠离子电池作为类似产品在一定程度上可以参照锂离子电池已发布或引用的相关标准及规范。锂离子电池经过二十多年的发展,其各类国家、行业和地方标准或规范的覆盖面已经十分广泛,全面涉及到了电池的术语和定义、命名规则、产品设计要求、试验方法、质量评定程序、安全及环境适应性能,标志、包装、运输和贮存等方面的内容。现阶段钠离子电池企业也主要是参照或借鉴这些标准或规范的相关内容(表2),并结合钠离子电池自身的特性和产业发展情况来制定各自的企业标准或产品规范,以此规范产品设计及制造工艺、确保产品质量的一致性,但这也会导致不同企业之间的产品难以统一和标准化,性能和技术水平参差不齐。表2   可供钠离子电池参考的相关标准当然,钠离子电池具有其独特的性质,完全参考锂离子电池已发布或引用的标准及规范存在较大的局限性。钠元素的自然属性决定了钠离子电池特性与锂离子电池不同,主要体现在:①Na+/Na电对的标准电极电位比Li+/Li高约0.3 V,表现在钠离子电池工作电压范围与锂离子电池的差异,所有参照标准或规范中与此相关的各项参数指标无法通用,需要进行调整;②钠离子在电池材料中嵌入与脱出动力学性能与锂离子不完全相同,各类标准中涉及到产品性能检验部分的内容需要变更;③钠离子电池可以采用铝箔作为负极集流体,不存在过放电的问题,还可在放空电后甚至是零电压下运输,因此一些安全测试标准、产品运输及储存规范等也不能通用。综上所述,专门制定适用于钠离子电池的标准对于其技术和产业的发展意义重大。4 锂离子电池标准化工作的发展及借鉴意义4.1 锂离子电池标准发展历程1991年,日本SONY公司首次推出了18650这种标准型的电池型号,开启了锂离子电池的商业化应用,并应用于笔记本电脑、手机、数码相机等便携式电子产品。在我国早期的锂离子电池应用过程中,其产品标准主要参照各生产制造企业的企业标准,后随着我国锂离子电池产业规模不断扩大、产品性能不断提高,亟需制定统一的锂离子电池行业或国家标准。1998年,我国电子工业部发布了行业标准《SJ/T 11169—1998锂电池标准》,首次提到了对锂离子电池的相关技术要求,但没有严格区分锂电池(原电池)和锂离子电池。1999年,我国信息产业部发布了第一个专门针对锂离子电池的行业标准《YD/T 998.2—1999移动通信手持机用锂离子电源及充电器充电器》。随后在2000年,中国电子技术标准化研究院牵头主导了国家标准《GB/T18287—2000蜂窝电话用锂离子电池总规范》的制定,这是全球首部关于锂离子电池的国家标准,对推动我国锂离子电池的产业和技术发展起到了非常重要的作用。至此,锂离子电池标准化发展首次经历了从企业标准到行业标准再到国家标准的过程。近年来,随着锂离子电池应用从传统的便携式电子设备发展到新能源电动车、储能系统等领域,单一化的标准体系模式已难以适应。以综合标准化为原则,锂离子电池全产业链、全生命周期(包括产品回收)、全应用领域标准的制定工作等正在逐步推进。同时,2018年12月,为适应产业发展需求,有关单位提出了筹建全国锂离子电池及类似产品标准化技术委员会的申请,其中类似产品包括了正在研制开发的钠离子电池、镁离子电池、锂金属蓄电池和锂离子固态电池等。综上所述,根据锂离子电池标准的发展历程,作为其类似产品的钠离子电池的各项标准化建设工作是有迹可循的。4.2 钠离子电池标准技术体系框架2016年11月,工信部正式发布了《锂离子电池综合标准化技术体系》,首次将锂离子电池及类似产品的标准化工作纳入了统一的宏观规划。该技术体系将锂离子电池及类似产品的标准分为了5种:基础通用、材料与部件、设计与制程、制造与检测设备以及电池产品。而作为锂离子电池的类似产品,钠离子电池在其标准化建设时也可借鉴锂离子电池的方式建立对应的标准技术体系框架(图5),完善其标准体系布局。图5   钠离子电池综合标准化技术体系框架综上所述,虽然现有的锂离子电池标准或规范不能在钠离子电池上通用,但锂离子电池的标准化工作的发展历程、标准体系的编制原则和构成、发展现状等对后续钠离子电池的标准化工作建设具有非常重要的借鉴和指导意义。5 对钠离子电池标准发展必要性和建议标准的制定和统一,可规范专业用语,起到较好的行业引领作用,带来规模化效应以降低成本,抢占标准化制高点,并有助于服务企业,满足市场需求。同时电池产品的标准,尤其安全标准是约束产品质量的重要依据,也是规范市场秩序和推动技术进步的重要手段。近年来,低速电动车以及各类储能应用等领域呈现高速发展的态势,钠离子电池凭借独有的优势,其研究及产业化迎来了前所未有的机遇。目前已陆续成功在各目标领域开展了示范应用,相关产品也在逐步面向市场推开,与钠离子电池关联的产业蓄势待发,这对制定钠离子电池相关标准的需求日益迫切。首先,在无钠离子电池产品相关国家标准、行业标准和地方标准的情况下,当钠离子电池产品开始进入市场推广应用时,应由相关企业根据产品特点并结合低速电动车和储能等目标应用领域的使用要求制定钠离子电池产品的企业标准,并上报有关行政主管部门审核、备案,以此作为企业组织产品生产、判定产品质量以及销售的依据。可从专业术语、产品开发设计、生产制造、性能指标及检验方法、使用方法和注意事项以及贮存运输等环节入手,并参照和借鉴锂离子电池的相关标准的情况开展钠离子电池产品企业标准的制定工作。其次,随着钠离子电池产业进入快速发展期,建议各级有关部门将钠离子电池的标准研究列入科技计划,给予科研经费支持,引导钠离子电池领先企业投入人力、物力进行前瞻性研究和布局。同时成立专项小组,由领先企业牵头起草,在条件成熟适时推出具备科学性、适用性和可执行性的钠离子电池相关国家、行业和地方标准,统一并规范钠离子电池产品的技术要求并作为行业准入门槛。同时,在国家提出的“中国标准走出去”战略指导下,积极向国际有关标准机构提交钠离子电池国际标准的制修订项目提案,主导或参与制定钠离子电池相关国际标准。并争取国内钠离子电池标准或者标准中的技术内容被国外标准采纳或直接转化为国际标准,进而提高我国钠离子电池产业的竞争力,促进整个钠离子电池产业链的健康、可持续发展。最后,根据产业和技术的进一步发展,逐步细分并详细制定钠离子电池的各类标准,覆盖其产业链和生命周期(图6)。从钠离子电池产业链的角度,可以分为原辅材料、电芯、电池管理系统、电池组、检测及生产设备、工厂设计等标准;从钠离子电池生命周期角度,可以分为设计、生产、运输、贮存、使用、回收等标准。与此同时,还应该意识到标准是对一定时期的总结归纳,用以指导产品技术和产业的发展方向。但是由于钠离子电池技术和产业的不断发展,相关新技术等的不断出现,原有的标准可能不能完全适应,进而对产业技术的发展起到反作用,此时需要根据钠离子电池的技术发展状态与时俱进,适时开展相应标准的制修订工作。图片离子电池标准分类此外,制定钠离子电池相关标准不仅要基于各阶段降成本驱动抑或是大规模标准化生产等的需求,也要为将来电池回收利用及环保等方面进行考虑;同时加强标准数据库及共享体系的建设,成立公开、透明、关联的标准共享平台,并适时推进钠离子电池标准的国际化,争取在全球钠离子电池产业中掌握优先权和主动权。6 结 语钠离子电池应用技术兼具高性价比和高安全的优势,当面对即将到来的大规模储能国家战略需求以及崛起的智能电网覆盖下的家庭储能市场时,可缓解因锂资源短缺引发的新能源电池发展受限的问题,同时可实现在新型储能应用中的无铅化,产业化前景相当乐观。从竞争格局来看,我国钠离子电池无论从技术水平还是产业化推进速度在国际上都处于前列,且拥有钠离子电池核心技术和自主知识产权,自主创新也是标准的灵魂。产业发展,标准先行,事实证明,标准意味着市场认可的新技术与新规范,主导标准者才能占据市场竞争和行业的制高点。在这方面,我国已具备较大优势,应力争获得全球钠离子电池标准制定的主导权,引领钠离子电池技术与应用的发展趋势。现阶段,优先支持部分性能优异的钠离子电池产品进入国家或地方电池类产品目录,可尽快推动钠离子电池的市场化应用,为促进我国新能源电池行业的发展做出贡献。而标准则可作为钠离子电池产品进入国家或地方产品目录的检验依据和准入门槛。因此,制定钠离子电池相关标准刻不容缓。引用本文: 周权,戚兴国,陆雅翔等.钠离子电池标准制定的必要性[J].储能科学与技术,2020,09(05):1225-1233.ZHOU Quan,QI Xingguo,LU Yaxiang,et al.The necessity of establishing Na-ion battery standards[J].Energy Storage Science and Technology,2020,09(05):1225-1233.

作者: 周权 胡勇胜等 详情
description
中美科学家研有机聚合物制高性能电极 或实现低成本钠离子电池

下一代电池中的锂离子可能会被更丰富、更环保的碱金属或多价离子所取代。不过,最主要的挑战是要研发稳定的电极,能够将高能量密度和快速的充放电速率相结合。最近,中国和美国的科学家就研发了一种由有机聚合物制成的高性能电极,可用于低成本、环保且耐用的钠离子电池。目前,锂离子电池是最先进的技术,可用于便携式设备、储能系统和电动汽车,而且锂离子电池技术在今年荣获诺贝尔奖。不过,下一代电池有望使用更便宜、更安全、更环保的材料,实现更高的能量密度和容量。目前,研发得最多的电池种类都基本采用了与锂电池相同的充放电技术,不过通常锂离子都被钠、镁和铝等廉价的金属离子所取代。然而,这种替代也使得需要对电极材料做出重大调整。有机化合物是很好的电极材料,首先,不含有害和昂贵的重金属;其次,可以用于不同的用途。不过,缺点是会溶解在液体电解质中,导致电极不稳定。美国马里兰大学(niversity of Maryland)的Chunsheng Wang及其团队与国际科学团队合作,推出了一种有机聚合物,能够成为高容量、快速放电且不易溶解的电池阴极材料。根据该项研究,在钠离子电池中,该种聚合物在容量传递和容量保留方面优于目前的聚合物和无机阴极,而在多价镁离子和铝离子电池中,此种表现也没有落后太多。科学家们发现六氮杂三萘(HATN)是一种非常合适的阴极材料,而且已经在锂电池和超级电容器中对此种化合物进行了测试,证明其能够成为一种高能量密度的阴极,快速插入锂离子中。但是,与大多数有机材料一样,HATN会在电解液中溶解,导致在充放电循环过程中,阴极不稳定。科学家们解释说,现在的关键是通过让单个分子之间联系,稳定材料的结构,结果得到了一种称为聚合HATN或PHATN的有机聚合物,能够让钠、铝和镁离子具备快速的反应动力和高容量。在组装好电池后,科学家们采用高浓度电解液测试了PHATN阴极,并发现非锂离子具有优异的电化学性能。该钠电池可以在高达3.5V的高压下工作,即使经过5万次循环,其容量仍可维持在每克100毫安时以上。研究人员认为此类聚合对二氮杂苯阴极(对二氮杂苯是一种基于HATN的有机物,是一种芳香烃类富氮有机物质,含有果味),可实现环保、高能量密度、充放电快速且超稳定的下一代可充电电池。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
中科院物理所在聚合物固态钠电池研究中取得进展

固态电池是发展下一代高安全、高能量密度电池的关键技术。在发展固态电池的技术路线中,聚合物电解质由于具有良好的柔韧性,有利于在电极与电解质之间形成良好的界面接触,能够承受电极材料在充放电过程中的体积形变,且质量轻、易于加工,适合大规模生产,受到学术界研究人员的广泛关注。聚合物固体电解质(SPE)传统制备工艺流程通常是溶液溶解浇筑-自然风干成膜-真空高温烘干去溶剂。然而由于真空高温烘干为单纯物理方法很难将SPE膜中残余的溶剂分子100%去除(图1a),残留的液体会导致电池在随后的循环过程中发生溶剂分子分解以及在界面处与电极发生副反应,从而导致界面阻抗增大、极化增大、循环寿命和库伦效率低等一系列问题。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源实验室E01组博士刘丽露和戚兴国,在研究员胡勇胜和副研究员索鎏敏的指导下,提出一种通过化学反应原位去除SPE中残余自由溶剂分子的方法。该方法关键在于通过调控选取合适溶剂、盐以及添加剂组合,在溶剂去除过程中巧妙设计盐-溶剂分子-添加剂两步化学反应过程,实现将残留的溶剂最终转化为一种稳定添加剂表面包覆层(图1b),进而达到彻底去除残余溶剂的目的。采用去离子水和NaFSI分别作为溶剂和盐,聚合物选择可溶于水的PEO。NaFSI结构上的S-F键不稳定,遇水会发生微弱的水解产生HF,进一步添加纳米Al2O3颗粒将中间产物转化为AlF3·xH2O(图1,图2)。采用该工艺制备的SPE有效地降低了固态电池界面副反应,极大地提升了电池的库伦效率、循环稳定性和倍率性能。采用磷酸钒钠(NVP)和金属钠(Na)分别作为正极和负极组装固态电池NVP|SPE|Na,NVP|FSI-Al2O3-AQ|Na固态电池首周可逆比容量为110mAh/g,库伦效率为93.8%,达到了采用液体电解质时的水平。NVP|FSI-Al2O3-AQ|Na固态电池在1C倍率下循环2000周的过程中,库伦效率始终保持在~100%,循环2000周以后容量保持率为92.8%,平均每周容量衰减率仅为0.0036%。对金属钠的对称电池在100 μA/cm2的电流密度下可稳定循环800h(图3b)。电池循环过程中电化学阻抗谱也保持相对稳定。采用该研究工作中所设计的SPE组装的固态钠电池的循环稳定性是目前所报道的循环稳定性最好的聚合物固态钠电池(图3)。该工作利用盐的吸水性和盐本身的性质,实现了原位化学反应去除SPE中残余溶剂(水)分子,并且SPE的整个制备过程在空气中进行,无需湿度控制或气氛保护。同时,水作为溶剂实现了绿色、无污染、低成本的SPE制备过程。该工作对于发展固态锂/钠电池中原位反应控制界面、人为调控界面具有重要的借鉴意义。该研究结果近日发表在ACS Energy Letters上(ACS Energy Letters,2019,4, 1650-1657),文章题为In Situ Formation of a Stable Interface in Solid-State Batteries。相关工作得到国家重点研发计划(2016YFB0901500)和国家自然科学基金(51725206, 51421002和51822211)的支持。图1.(a-b)SPE制备过程示意图:a)传统过程;b)所设计的过程;(c)NaFSI和NaTFSI的化学结构图2. (a) FSI-1%Al2O3-AQ、FSI-1%Al2O3-AN和TFSI-1%Al2O3-AQ电解质膜的XPS图谱;(b) Al2O3分别在NaFSI水溶液、NaFSI乙腈溶液和NaTFSI水溶液中反应后的红外光谱;(c) Al2O3分别在NaFSI水溶液、NaFSI乙腈溶液和NaTFSI水溶液中反应离心后的照片和TEM图;(d-e) Al2O3在NaFSI水溶液中反应离心后的高分辨TEM图(d)和XPS图谱(e)图3.(a)NVP|FSI-Al2O3-AQ|Na的长循环性能及其循环过程中的阻抗变化;(b)Na|FSI-Al2O3-AQ|Na的循环性能及其循环过程中的阻抗变化;(c)聚合物固态钠电池的平均容量衰减率总结

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
研究表明消除电池材料的氢气可以提高电池性能

据外媒报道,研究钠离子电池的加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的科学家发现,存在于电池材料的氢气是导致电池降解和性能损失等许多缺陷的原因。而如果在生产过程中将氢气从电池材料中排出,可使钠离子电池达到与锂离子电池相竞争的性能水平。根据基于钠离子电池技术研究,采取措施避免在生产过程中向电池材料中添加氢气可以改善其长期性能。随着锂离子电池的生产呈现指数级持续增长,电池材料(包括锂本身)供应短缺等潜在问题变得更加突出。虽然回收电池可能会减轻影响,但使用储量更丰富的材料生产电池将会带来成本下降,也更环保。用钠取代锂是电池研究领域希望实现的目标之一。但暂时没有将这种电池技术实现商业化,这是因为钠离子电池往往会比锂离子电池更快地降解,并失去其容量。由于电池质降解和性能损失也是锂离子电池面临的的一个问题,因此采用降解速度更快的钠离子电池难以得到广泛应用。加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)的科学家在发表在“材料化学”杂志上的一篇论文中指出,钠锰氧化物(一种常见的电池阴极材料)的大部分降解是由材料中存在的氢引起的。他们还认为,类似的机制可能会对锂离子电池性能产生负面影响,但需要更多的研究来证明这一点。加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)的研究表明,作为世界中最丰富的元素之一,氢在电池生产的许多阶段进入材料中,氧化锰层中氢的存在减少了锰原子分解和溶解所需的能量。加州大学圣巴巴拉分校材料科学家Chris Van de Walle解释说,“由于氢原子很小且反应活泼,成为了电池材料中常见的污染物,对电池性能产生不利影响,而电池生产厂商可以在制造和封装电池的过程中采取措施抑制氢气的混入,从而提高电池性能。”

作者: 刘伯洵 详情
description
新型储能电池为何“钠”么难

不管是新能源汽车,还是太阳能、风能等,在人们利用这些可再生能源的同时,拥有优异性能的可充电电池都会成为关注的焦点话题。与商业化的锂离子电池相比,钠基储能电池具有价格低廉和原料易得的显著优势,因此被期待成为下一代新型储能电池,在可再生能源储存中力挽狂澜,以实现绿色大规模的能量储存与转化。近日,《细胞》子刊《化学》在线刊登了武汉大学化学与分子科学学院教授曹余良研究团队针对高能钠—金属电池的研究进展及发展前景的总结论述。“我们想为未来该领域的研究方向提供一定的思路,同时对于不同钠—金属电池的研究也能促进对其他电池体系的理解及研究。”曹余良说。锂离子电池的“替补队员”空调遥控器突然没电?用到一半的手电筒无法发光?望着手中这些用量迅速耗竭且无法重复利用的锌锰电池,曹余良索性将几节可充电电池装入槽内。作为一类重要的储能方式,可充电电池在日常生活中发挥着难以替代的作用。锂离子电池就是其中之一。“当对电池进行充电时,锂离子从含锂化合物正极脱出,经过电解液迁移到负极。而负极的碳材料呈层状结构,到达负极的锂离子嵌入碳层中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。”曹余良告诉《中国科学报》,锂离子电池的比能量高和适用范围广,不仅在便携性电子设备领域占据巨大的市场并逐渐应用在电动汽车领域,在储能方面也极具“后劲”。但凡事过犹不及,市场需求和成本的快速增长,以及锂资源的不均匀分布,这些也引发了人们对于锂离子电池应用与规模储能领域的担忧。“例如,一辆电动汽车的动力就相当于几万个手机电池的串并联,这些会造成锂和相关材料的用量激增。倘若将其用于储能,会进一步加剧对锂资源的担忧,同时可能更加推高相关材料的价格,增加电力使用环节的负担。”曹余良介绍,在某种程度上发展高效可再生新能源的一个重要环节就是发展储能系统。是否可以发展一种锂离子电池的“替补队员”呢?为此,团队将目光转向了它的“兄弟”——钠。“钠离子电池和锂离子电池的工作原理相似,而且钠在海洋中无处不在,储量是锂的几千倍,更容易廉价获得。”曹余良说。不过,由于钠具有更大的离子半径和更高的氧化还原电势,相比于锂离子电池,钠离子电池一般只有较低的能量密度,合适的正负极材料也仍在探索中,商业化应用并不成熟。正负极材料为何“钠”么难针对钠离子电池能量密度较低的困境,一类低价且高能量的新型钠—金属电池应运而生,当然这离不开各种新型正负极材料的开发和使用。论文作者之一、武汉大学化学与分子科学学院博士王云晓介绍,这些电池体系中,钠金属被直接用作负极,可实现高达1160 mAh g-1的比容量和低至-2.714 V(相对于标准氢电极电势)的氧化还原电势。而丰富的O2、温室气体CO2、SO2以及单质S均可作为正极材料,从而构成各类钠—金属电池。“理论上,这些电池体系分别以气态O2、CO2、SO2或固态S作为正极活性材料;但事实上,正极材料往往需要负载在多孔碳中才可以表现出较高的电化学活性,这些多孔碳基体并不直接参与电化学反应,而是作为电荷转移的介质和活性材料的载体。”王云晓说,正极材料和放电产物的低导电性是首当其冲的难题。“尽管构建高导电性的正极载体可以一定程度上缓解这一问题,但值得注意的是,不同的钠—金属电池可能需要不同的孔尺寸及形貌才能实现较好的电化学性能。”另外,迟缓的反应动力学和较高的过电势也是一大挑战。不过,引入催化剂可能是一种行之有效的提高正极反应活性的方法。此外,降低催化剂尺寸至纳米颗粒、量子点甚至单原子级别可以得到最大化的催化活性中心。王云晓告诉记者,不同的电池体系对应不同的催化需求。例如,在Na-O2体系中,催化剂的选择可能取决于其对于O2/O2-的亲和性以及对电极界面O2-中间体的稳定作用,如贵金属和过渡金属氧化物等;在Na-CO2电池体系中,目前仅报道了一种双金属氧化物具有一定的催化作用,可有效促进稳定放电产物Na2CO3发生可逆电化学反应的催化剂仍在寻找中;在室温Na-S电池中,理想的催化剂应具有良好的亲硫性,这样不仅可以通过化学键合作用实现对多硫化物的固定作用,还可以促进不同硫物种之间转化的动力学过程。“钠负极的钝化限制了电池的放电容量,同时充放电过程中的过电势降低了电池的库伦效率。在这一方面,我们仍需要更多的基础研究来揭示负极反应过程。另外,行之有效的抑制钠枝晶的形成以及保护高反应活性的钠金属电极的方法也仍待探究。”王云晓说,正极和钠负极的电解液相容性的全局考虑也至关重要。目前关于钠金属负极和不同正极之间的研究是相对独立进行的,而全电池的研究相对缺乏。商业化前景尚不明朗除此普遍的正负极材料问题,不同的钠—金属电池各自也存在不同的挑战,这为其商业化应用蒙上了一层阴影。曹余良介绍,对于Na-O2电池,其反应机理尚不明确。为得到更低的过电势和更高的循环寿命,有效实现Na-O2为主要反应产物的方法仍待研究。此外,对于Na-CO2电池的研究也还十分有限,其较低的反应可逆性及较差的循环性仍亟待解决。“未来的研究可能集中在气态CO2正极的设计和高电压电解液的探索上。”基于目前对Na-SO2电池的研究结果,曹余良表示,NaAlCl4·2SO2无机电解质的使用对于实现Na-SO2电池的长循环、稳定性和安全性至关重要。研究可替代不稳定的钠金属的负极材料、反应机制如充放电过程中较大的电压滞后以及充电过程中具体的反应路径、新的有机电解质体系,特别是凝胶和固态电解质的研究对Na-SO2电池的发展都是亟待解决的问题。幸运的是,对于室温钠硫电池,电化学性能已取得突破性进展,然而其作用机制也尚不明确。“硫电极在不同电解液体系中的电化学行为研究十分匮乏,硫在醚类和碳酸酯类电解液中的表现也仍缺乏令人信服的解释。因此,探索反应过程中复杂的反应机理的原位检测技术十分必要。”他说。曹余良认为,尽管钠—金属电池的商业化前景尚不明朗,但其高能量密度及低成本优势在钠离子电池家族中仍表现出较强的竞争力。未来团队将着力开展金属钠负极的保护和优化。对于正极材料,研究将重点放在空气和固态硫电极上,同时发展非燃电解液体系,提升金属钠电池的安全性能。“我们希望能在钠空气和钠硫电池方向取得突破性进展,为新型储能电池的未来市场提供更多有利选择。”曹余良说。相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.chempr.2019.05.026《中国科学报》 (2019-07-08 第7版 能源化工)原标题:新型储能电池为何“钠”么难

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
为储能电池“加料” 我国科学家研制出新型钒液流电池电极材料

记者从长沙理工大学获悉,该校丁美、贾传坤教授团队,联合重庆大学教授孙立东、中科院北京纳米能源与系统研究所研究员孙其君,及中科院金属研究所等多个科研团队,利用电沉积和氧化还原靶向催化交叉结合技术,共同开发出了一种大规模储能钒液流电池用的普鲁士蓝复合电极材料,可显著提高钒液流电池功率密度和能量效率。这种新型电极材料,有望助推钒液流电池“提质降本”,为其进一步商业化应用提供了新思路。目前,成果进入应用孵化阶段,这一研究成果也于日前发布于全球工程技术与材料类著名期刊《SMALL》上。可再生能源开发和利用的迫切性,众所周知。可再生能源的快速发展,则有赖于高安全、低成本、长寿命的大规模储能新技术。电化学储能,是储能技术的一个重要分支。其中,钒液流电池因具有循环寿命长、安全可靠、功率与容量独立等优点,是目前最有应用前景的大规模储能技术之一。不过,要将这类电池产业化,则“受制”于电池性能和成本。电极材料是决定钒液流电池功率成本和效率的关键材料之一。目前,最常用的电极材料为碳毡或石墨毡,这类电极材料对钒离子的催化活性低,比表面积也低,成为钒液流电池“提质降本”,进入商业化应用的瓶颈。寻找到高活性、低成本的电极材料,是业内专家研究的热点和重点。研究团队历时3年,开发了该种普鲁士蓝复合电极,有效提升了钒离子反应活性,从而显著提高了钒液流电池功率密度和能量效率。“用这个复合电极组装的钒液流电池,功率密度较碳毡电极提升了50%以上。在100毫安每平方厘米的电流密度下,能量效率甚至超过88%。”丁美说。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
钒电池能否挑战锂电池地位?业内专家:前者更适合规模储能环节

锂电池产业已经十分成熟,资本市场也已经孕育了宁德时代(300750,SZ)等优质龙头。新能源电池的路线这么多,这一产业未来是否还会有黑马杀出?钒电池成为被看好的其中一条路线。今日(7月31日),由四川省钒钛钢铁产业协会和中国铁合金在线联合主办的第十届中国钒业发展论坛在成都召开。会上,钒电池技术路线成为业内热议问题。多位业内专家表示,随着风能、太阳能等清洁能源的发展,储能环节将为钒电池带来巨大的需求。相较锂电池,钒电池的安全性、储能容量都有优势。不过,钒电池要完成成熟的商业化进程,还需要解决高成本等制约条件。中国科学院金属研究所研究员严川伟表示,大规模储能环节适合钒电池。图片来源:每经记者 胥帅 摄钒电池需求在规模电力储能在第十届中国钒业发展论坛上,钒资源的发展等成为热议问题。“加快培育世界级钒钛钢铁现代产业集群。”四川省经济和信息化厅党组成员、副厅长翟刚在论坛上表示,四川钒资源储量约占全国总储量的63%,大部分集中在四川攀西地区。其中,攀钢集团钒产业国内第一,目前也是世界排位第一。在四川省“5+1”现代产业体系中,提出加快建设钒钛钢铁稀土等先进材料产业。钒电池,曾经在2018年火过一阵。伴随钒电池概念的兴起,2018年的攀钢钒钛因掌握上游资源被资金热炒。当年9月到10月间,攀钢钒钛(000629,SZ)股价上涨超过了50%。不过钒电池的商业应用迟迟未有突破,炒作幅度自然无法与成熟的锂电池板块相比拟。从规模看,截至2019年底,中国已投运储能项目累计装机规模32.4GW,其中电化学储能的累计装机规模位列第二。这当中,锂离子电池的累计装机规模最大,为1378.3MW,占比80.6%;钒电池为代表的液流电池装机规模仅有20.52MW,占比1.2%。不过钒电池的装机量正在逐步增长,据国际钒技术委员会统计,全球在运行的钒电池项目达到113个,总装机为39.664MW,总容量为209.8MWh。四川星明能源环保科技有限公司副总工程师张忠裕表示,2020年上半年,国内外钒电池生产和应用市场已逐渐活跃。“钒电池现在处于商业化前期,它主要应用于新能源储能环节。”张忠裕告诉《每日经济新闻》记者,储能是钒电池的最大优势,特别适用风力发电、光伏发电的储能环节,“像光伏发电主要在白天作业,晚上没有阳光怎么办?”中国科学院金属研究所研究员严川伟表示,新能源产业链的储能需求,对钒电池这类液流电池来说是刚性需求。“储能必须做到能源安全,要求电池具备稳定性。大规模储能环节,钒电池安全的稳定性就很高。”严川伟对《每日经济新闻》记者表示,根据《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,以10%为配比,2020年光伏发电储能达到6GW,储能金额为300亿元。不只是光伏,电网削峰填谷同样存在巨大的储能需求。商业化突破需降低成本通常来说,钒电池都会被用来与锂电池比,但严川伟认为这样的比较并不科学。严川伟表示,锂电池和钒电池的应用场景不一样,比较优势不一样,缺点也是各不相同。更为关键的是,锂电池已经进入成熟的商业化运作,钒电池距离这一市场水平还有一段路要走。“锂电池的理论和应用很成熟,能量密度很高,这是优势。但钒电池是用于规模电力的用途。”严川伟说,这涉及到不同的产业环节,钒电池适合大容量储能应用,锂电池则涉及小容量。基于不同的应用场景,两种电池展现的技术优势也各不一样。钒电池充放电不涉及固相反应,电解液使用的损耗非常小。基于这一优势,钒电池用于大规模电力储能时,会减少传输阶段的电力损耗。张忠裕说,况且钒电池体量比锂电池大,这决定它很难直接用于新能源汽车。但需要注意的是,钒电池虽然展示了在储能领域的技术优势,可商业化进程为何没有大的突破?“主要还是成本太大。”张忠裕说,他此次在论坛的报告主题就是降低钒电池成本,“10kW/40kWh钒电池储能系统为例,储能系统成本占比最大为钒电解液成本,占总成本的41%,电堆成本达到37%,两者总和达到78%。降低钒电池价格最有效的办法就是降低钒电解液及电堆的生产成本。”严川伟表示,降电堆成本就是要开发低成本材料、提高电流密度,降电解液成本就是要有低成本的钒源、低成本技术路线。张忠裕说,钒电池的材料成本高,“主要是没有大规模商业化,缺乏产业配套的企业。产业成熟,规模经济起来了,单位成本就会降低。”另一方面,张忠裕认为,钒电池产业环节具有较高的门槛,即初始的投资要求较高,“虽然拉长时间周期,整体成本和锂电池差不多。但它的初始投入资金就高出很多。”所以,严川伟也建议企业要进入钒电池领域,需要明确在产业链的定位。严川伟和张忠裕均表示,钒电池解决了经济性问题,那么产业化和商业化的那天就能很快到来。但也有业内人士表示,钒电池是钒需求潜在增长点,但不确定性很大,“有一定前景,仍需要通过示范工程验证”。不过总体来看,钒电池的未来还是被广为看好,钒矿资源也会有需求。

作者: 沈阳蓄电池研究所新闻中心 详情
description
中国科学家研发出新一代全钒液流电池电堆

中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)11日发布消息称,该所研究员李先锋、张华民领导的科研团队近日成功研发出新一代低成本、高功率全钒液流电池电堆。风能、太阳能等可再生能源固有的随机性、间歇性、波动性、直接并网难等特性,一定程度上限制了可再生能源的发展利用。全钒液流电池是一种高性价比、高能效、长寿命的规模储能技术,其可将不稳定的可再生能源储存,并实现平稳输出利用。经测试,该电堆在30千瓦恒功率运行时,其能量效率超过81%,100个循环容量无衰减。据介绍,全钒液流电池储能系统由电堆、电解质溶液、管路系统等组成,其中电堆起到了至关重要的作用。而相对于传统全钒液流电池电堆,新一代电堆采用的可焊接多孔离子传导膜可以提升离子选择性,提高电解液的容量保持率,此外,多孔离子传导膜的成本远低于商业化的全氟磺酸膜,从而可大幅度降低电堆成本。“我们通过应用自主研发的可焊接多孔离子传导膜,实现了对电池电堆组装工艺的改进。”大连化物所研究员李先锋表示,新一代全钒液流电池电堆不但保持了传统电堆的高功率密度,相比传统电堆,其总成本也下降了40%。大连化物所方面表示,新一代全钒液流电池电堆的成功研发,将大幅度降低全钒液流电池系统的成本,推动全钒液流电池的产业化应用。上述工作得到了中国科学院“变革性洁净能源关键技术与示范”战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目的支持。(完)

作者: 杨毅 详情

质检信息 更多

视频系统 更多

  • description 819电池节丨为行业加油,为梦想添能

供应信息 更多

  • description VRLA 船舶潜艇机车铅酸蓄电池外壳 OPZS 200ah
  • description 2V 太阳能机车铅酸蓄电池外壳 OPZV 200ah
  • description 铅酸电池补水
  • description 电池自动补水系统

求购信息 更多

品牌推荐