鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:981次 | 2021年09月23日
技術(shù)突破和降低成本是儲(chǔ)能電池發(fā)展關(guān)鍵
近年來(lái),隨著新能源與可再生能源的快速發(fā)展,以及電網(wǎng)負(fù)荷與峰谷差的不斷加大,發(fā)展創(chuàng)新性的儲(chǔ)能技術(shù)尤其是大容量、長(zhǎng)壽命的電池儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)對(duì)我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有了決定性意義,被提到了重要位置?!秶?guó)務(wù)院有關(guān)加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》國(guó)發(fā)[2010]32號(hào)文件中明確提出了著重發(fā)展新型功能性材料、突破電池領(lǐng)域核心技術(shù)的要求。因此,尋找新材料是儲(chǔ)能電池發(fā)展關(guān)鍵。技術(shù)創(chuàng)新是儲(chǔ)能電池的發(fā)展重要方向
掌握高性能、低成本、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵材料技術(shù),實(shí)現(xiàn)其國(guó)產(chǎn)化、批量生產(chǎn)是解決儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化面對(duì)的高成本問(wèn)題的重要途徑,也是突破國(guó)際技術(shù)壁壘、掌握世界儲(chǔ)能市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)主動(dòng)權(quán)的關(guān)鍵。
目前,根據(jù)產(chǎn)品的發(fā)展需求,動(dòng)力不間斷電源和大功率電池的使用場(chǎng)所越來(lái)越多,對(duì)電池的特性提出了以往不同的標(biāo)準(zhǔn),在外形、容量、耐高溫低溫、超倍率放電、安全可靠性方面也都提出了更高一層的要求,基地采用的鋰離子動(dòng)力鋰離子電池改變以往的電池材料,采用自行研制的電池正負(fù)極材料可以真正實(shí)現(xiàn)大功率倍率放電,并根據(jù)客戶要求調(diào)整電池的電壓需求,填補(bǔ)其他電池所不能達(dá)到的指標(biāo)。
當(dāng)前,隨著電池領(lǐng)域的技術(shù)革新,涌現(xiàn)了包括磷酸鋰、鈦酸鋰、三元電池等新材料儲(chǔ)能電池,而在這之中改性鎳錳鈷鋰離子三元材料電池、大功率低溫鈉硫電池因其能量密度大、壽命長(zhǎng)、充電時(shí)間短等優(yōu)勢(shì),將在大規(guī)模儲(chǔ)能和分散儲(chǔ)能領(lǐng)域中占據(jù)重要位置,成為儲(chǔ)能電池的重要發(fā)展方向。
新材料與技術(shù)是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
有關(guān)智能電網(wǎng)、新能源、電動(dòng)汽車以及節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等多個(gè)戰(zhàn)略性新興行業(yè)來(lái)說(shuō),儲(chǔ)能材料卻成為制約各國(guó)新能源發(fā)展的技術(shù)瓶頸。無(wú)論是在容量上還是經(jīng)濟(jì)性上,現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)距離其在電網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用,還有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。
實(shí)際上,儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步將深刻改變我們的生活。日常生活中必備的手機(jī)、電腦、電動(dòng)汽車,都離不開(kāi)儲(chǔ)能電池的應(yīng)用,這種可循環(huán)使用的二次電池已成為當(dāng)今便攜式時(shí)代的重要工作電源。要實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能規(guī)模應(yīng)用,要降低儲(chǔ)能成本,其關(guān)鍵在于破解儲(chǔ)能電池的安全性、循環(huán)壽命等技術(shù)難題。這些技術(shù)的突破是儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的前提。
常規(guī)的電池正極材料是鈷酸鋰LiCoO2,三元材料則是鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2,三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際要調(diào)整,三元材料做正極的電池相有關(guān)鈷酸鋰離子電池安全性高,使用鋰鎳錳鈷(NMC)氧化物來(lái)充當(dāng)正極,能供應(yīng)的能源密度更大,比磷酸鹽金屬要高出22%,三元材料較好地兼?zhèn)淞蒜掑i鎳三者的優(yōu)點(diǎn),彌補(bǔ)了各自的不足,具有高比容量、成本較低、循環(huán)性能穩(wěn)定、安全性能較好等特點(diǎn)。
磷酸鐵鋰比能量,設(shè)計(jì)理論值170mAh/g,實(shí)際產(chǎn)品120~130mAh/g,已被本項(xiàng)目產(chǎn)品大踏步超越。本項(xiàng)目改性鎳鈷錳鋰離子電池,比能量設(shè)計(jì)理論值450mAh/g。從2009年起,多批次的樣品經(jīng)持續(xù)檢測(cè),比能量已穩(wěn)定在250mAh/g。且最近半年送檢的樣品比能量已達(dá)到300mAh/g。繼續(xù)上升的空間還很大。這在同行業(yè)已超越美國(guó)、日本和德國(guó),技術(shù)在全球遙遙領(lǐng)先。與磷酸鐵鋰離子電池相比,相同原材料制成電池,本技術(shù)產(chǎn)品儲(chǔ)能功率翻番,銷售收入翻番,用于汽車行駛的里程翻番。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
技術(shù)突破和降低成本是儲(chǔ)能電池發(fā)展關(guān)鍵
標(biāo)準(zhǔn)不完善是制約我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸??稍偕茉唇尤腚娋W(wǎng)對(duì)用戶端應(yīng)用來(lái)說(shuō),儲(chǔ)能技術(shù)可以起到調(diào)峰調(diào)頻、調(diào)度預(yù)測(cè)、平滑等用途。有專家建議,在開(kāi)發(fā)儲(chǔ)能基礎(chǔ)研發(fā)的同時(shí),要不斷的發(fā)掘和掌握國(guó)際先進(jìn)技術(shù),保持和提升國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能廠商技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力。另外,還可以支持這些公司通過(guò)投資、合作、收購(gòu)等方式整合國(guó)際上先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù),提升國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)的成熟度。從原材料、生產(chǎn)工藝、管理系統(tǒng)等各個(gè)環(huán)節(jié)入手,促進(jìn)國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。
目前,我國(guó)儲(chǔ)能方面的技術(shù)和相關(guān)的政策機(jī)制都不完善,對(duì)用戶端經(jīng)濟(jì)效益缺乏定量定性的研究,也沒(méi)有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),因此就不好做成本的比較。公司無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可循,用戶無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可參照,應(yīng)盡快接入標(biāo)準(zhǔn)的制定,防止出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)滯后于市場(chǎng)的現(xiàn)象,在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中爭(zhēng)取更多話語(yǔ)權(quán)。
稀土產(chǎn)業(yè)整合過(guò)程會(huì)涉及到宏觀的央企與地方政府、地方政府之間的利益博弈,也涉及到微觀公司之間的資源整合,整個(gè)過(guò)程會(huì)非常復(fù)雜,要政府和公司之間的通力配合。對(duì)此,有專家提出兩點(diǎn)建議:一是相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和公司要重視儲(chǔ)能材料關(guān)鍵性技術(shù)的研發(fā),加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)基礎(chǔ)性研究,掌握核心技術(shù);二是國(guó)家要加大儲(chǔ)能技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)力度,出臺(tái)相應(yīng)的優(yōu)惠政策,更重要的是制定明確的中長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
只有新材料儲(chǔ)能電池在生產(chǎn)技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了突破,成本相較傳統(tǒng)電池更低,才會(huì)使收益率相應(yīng)提高,這樣才有利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,拉動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。所以,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能材料加工利用的技術(shù)突破、降低儲(chǔ)能電池的成本,是儲(chǔ)能電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。