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永利澳门体育ios下载全站-三元&四元?高镍&无钴?……谁是未来电池材料主流技术

2020-01-11 16:29:42人气:1103

永利澳门体育ios下载全站-三元&四元?高镍&无钴?……谁是未来电池材料主流技术

永利澳门体育ios下载全站,近年来,我国动力电池业呈现出蓬勃发展的良好态势,动力电池生产技术也在此过程中不断创新、电池新材料的研发体系日趋完善、电池制造装备正向着智能化的方向快速迈进……我国全固态锂离子电池、氢燃料电池、金属空气电池、锂硫电池等新型高性能动力电池的研发,也在此期间取得了突破性进展,新型电池材料、新型高性能电池产品不断涌现。日前,在第四届动力电池应用国际峰会(cbis2019)“推进电池材料新技术产业化”的圆桌论坛上,与会嘉宾就动力电池新材料成果、新技术、新产品等行业热点问题展开了广泛、深入的交流和探讨。论坛由浙江美都海创锂电科技有限公司总经理吴海军主持。

图为论坛现场

图为浙江美都海创锂电科技有限公司总经理吴海军主持论坛

参与圆桌讨论的嘉宾北京当升材料科技股份有限公司董事、总经理李建忠表示,从目前的材料来看,三元材料电池从原来的333、523、622一路发展到现在的811,一直都在不断地变化升级,伴随着材料技术的不断进步,此前很多悬而未决的难题也逐步得以解决。而大家都很关注的安全问题,其实对于材料体系而言也是热稳定性的问题。

图为北京当升材料科技股份有限公司董事、总经理李建忠

李建忠指出,伴随着技术的更新迭代,材料本身在设计、工艺改进、工艺掺杂和处理等方面均有了明显提升,对材料的热稳定性有着较大改善。此前,给大家展示的ncm811,镍含量最高已经达到88%了,放热峰值已达到220-230摄氏度。就当前市场实际应用来说,特斯拉选择搭载ncm电池,日本的nca电池镍含量也已达到90%以上。与此同时,我国一些动力电池企业在此方向的研发也取得了较大进展。

那么在保障动力电池安全性能的问题上,材料发挥着怎样的作用呢?李建忠认为,首先,只有保证材料的安全可靠,才能做出安全稳定的动力电池及电动汽车;其次,对于动力电池而言,安全是一个系统的问题,并非只取决于材料的某个方面性能。如材料、电池设计及制备等各个环节,都与动力电池的安全性能紧密相关,且其中任何一个环节出现了问题,都可能会给动力电池带来极大的安全隐患。

讨论嘉宾亿纬锂能股份有限公司技术部总监何巍表示,从产业化的角度评估,新材料、新技术有两个评价维度,首先是技术成熟度,具备好的技术方向和技术成熟度的产品,才有产业化推广的价值;其次是新材料、新技术的应用价值,如高镍材料811或nca,已经在e-bike、电动工具等方面拥有近10年的应用经验,但目前811材料仍未完全解决动力电池应用中高安全性、高可靠性的要求。

图为亿纬锂能股份有限公司技术部总监何巍

未来,能量密度更高、成本更低的锂电池将是车企客户的核心需求。对于350公里以下的续航能力需求,何巍表示在中、短期看好磷酸铁锂的应用,亿纬锂能也会进一步加大快充技术材料的研发;对于500公里以上续航能力需求,则持续看好三元高能量密度的材料。

讨论嘉宾蜂巢能源科技有限公司总经理杨红新表示,近期很多人提到四元材料电池,四元这个词让人嗅到了一种商业化包装的气息。就像5g要比4g好一样,四元材料也会比三元材料好?

图为蜂巢能源科技有限公司总经理杨红新

就目前而言,相对成熟的三元材料电池仍有很多技术解决方案有待验证,如一些企业在包覆、掺杂、烧结等环节提出的解决方案,通过加入锂元素提高结构稳定性,使dsc温度变得更高、热稳定性变得更好。

在无钴材料方面,杨红新指出,无钴材料是在钴价大幅波动时考虑的一个解决方案,且经历了较长的研发时间。以从三元衍生出来的无钴材料为例,可以分为中镍和高镍的无钴,其中,高镍无钴技术挑战难度较大。杨红新表示,高镍无钴也正是蜂巢能源正在研发的材料之一,75%的镍且不含钴。就当前国内市场来看,相较于同类产品,该材料在寿命、成本上的差异并不明显,若未来钴价上涨,则可能会凸显出一部分优势。

但杨红新认为,无钴材料很大一部分的价值点在于由钴矿开采带来的人权、环境等问题,非洲分散矿、手抓矿涉及到很多国际问题。目前国际市场对于无钴材料的关注热度不减,因其已不仅涉及材料性能的问题,欧美的oem商就开始要求每个供应商向其提供原材料的来源,查看其中是否涉及环境和人权问题。在大的国际环境下,无钴材料亦可作为一项储备技术,在钴价波动较大或资源供应紧张时,体现其战略价值。

对于未来最理想的电池材料,杨红新表示,未来的电池材料一定是可以支撑动力电池更安全、更轻、更小、更高能量密度、更长续航里程、更长使用寿命、更低成本的要求,这也是电池人对未来的期望。

讨论嘉宾中国汽车技术研究中心有限公司副总经理吴志新表示,整车厂对于电池来说是比较靠近终端的客户,但真正的用户是千千万万的消费者。一直以来,消费者都希望动力电池可以实现更高续航、快速充电、更低价格、稳定安全……

图为中国汽车技术研究中心有限公司副总经理吴志新

吴志新指出,近年新能源汽车安全事故频发,也让一部分消费者对新能源汽车望而却步,很多时候出现电动车起火、燃烧等事故时,大家会首先质疑动力电池及其材料,这其实并不公平。从安全角度来讲,没有绝对安全的材料和设计,但是可以通过热管理、充电管理等各个方面严格管控,最大限度地降低安全风险。同样,新能源汽车的安全是总体性的安全,有本质的安全和外围的安全,也希望消费者能够合理使用新能源汽车。

吴志新表示,未来在总体设计方面,从零部件、系统、整车、充放电一直到车的应用,希望是以电池为中心来做开发和设计,让车辆的价值进一步提升。吴志新指出,如果将新能源汽车上动力电池定期检测,那么在动力电池退役进行回收或二手车交易时,就能提供更为全面、可靠的数据。同时,他也希望电池单体、电池模块在设计之初,充分将梯次利用及报废回收的诉求融合其中,从源头开始,布局全局。

吴海军总结道,今年全球新能源汽车发生了多起起火事件,很多人质疑是不是新能源材料有什么问题?其实不然,任何产业的发展都会经过萌芽、高潮、衰败和死亡。目前,我国新能源汽车业仍然处于萌芽阶段,很多工作集中在材料研发方面,因为对于新能源汽车、未来新型动力电池乃至其他领域的电池而言,上游材料的品质和性能对于产业整体的发展至关重要。

近年来,受国际宏观经济、资源环境的影响,上游材料价格波动较大,高镍材料、低钴材料的出现大多是为了顺应市场需求,特别是最近两年,高镍材料的技术不断突破。但不论是高镍材料也好,其它材料也罢,安全性能应当始终是摆在第一位的,不应片面地为了“钱”一味地提升能量密度,任何技术都要循序渐进,“要钱不要命”这种做法是万万不可取的。

最后,吴海军表示,目前很多企业都在做材料方面的战略规划,但是战略不仅仅是要放眼未来,更应注重眼下,“既要抬头看天,也要埋头拉车”,只有将当前把握好的企业才会有更为广阔的未来。

来源: 电池中国网

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