在補貼金額的刺激之下(xià),國(guó)産動力電(diàn)池的能(néng)量密度一(yī)直在突破。
近日,青島國(guó)軒電(diàn)池有限公司對外透露二期項目主體建設完成,8月(yuè)下(xià)旬試産,計劃9月(yuè)正式投産。該項目将生(shēng)産32131高(gāo)能(néng)量密度圓柱磷酸鐵锂電(diàn)池,單體能(néng)量密度達到(dào)180Wh,使用該電(diàn)池的乘用車,續航裡(lǐ)程可達到(dào)300km以上(shàng)。随著(zhe)多(duō)種新材料新技(jì)術(shù)的開(kāi)發應用,國(guó)軒高(gāo)科計劃2019年(nián)将磷酸鐵锂單體電(diàn)芯最高(gāo)提升至200Wh,目标是2020年(nián)到(dào)達220Wh
無獨有偶,也有多(duō)家電(diàn)池廠表示今年(nián)将量産160wh的磷酸鐵锂電(diàn)池,計劃明年(nián)做到(dào)175-185Wh的水(shuǐ)平。
客觀來看(kàn),磷酸鐵锂電(diàn)池單體比能(néng)量達到(dào)200wh相(xiàng)比三元電(diàn)池還(hái)存在較大差距,但是對磷酸鐵锂電(diàn)池本身而言已經是極大突破,打破了此前業(yè)内所認為(wèi)的天花闆水(shuǐ)平。
事(shì)實上(shàng),能(néng)量密度本身就(jiù)不是磷酸鐵锂電(diàn)池的技(jì)術(shù)優勢,安全性和循環壽命的性能(néng)才是其優點。但在補貼金額與能(néng)量密度直接挂鈎的作用下(xià),大批電(diàn)池企業(yè)開(kāi)始将提升電(diàn)池能(néng)量密度作為(wèi)首要目标,提升路(lù)徑都大同小(xiǎo)異,但基于不同電(diàn)池廠家對電(diàn)池技(jì)術(shù)的掌握以及自(zì)身制造工(gōng)藝水(shuǐ)平的高(gāo)低(dī),效果卻各不相(xiàng)同。
從(cóng)當前電(diàn)池企業(yè)新上(shàng)公告車型配套的電(diàn)池來看(kàn),磷酸鐵锂電(diàn)池的能(néng)量密度較去年(nián)得到(dào)了大幅提升。當前應用在新能(néng)源客車領域的磷酸鐵锂電(diàn)池系統能(néng)量密度普遍達到(dào)了140wh以上(shàng),正在向150wh目标沖刺,較去年(nián)115-120wh的平均水(shuǐ)平大幅提升。
但從(cóng)提升路(lù)徑來看(kàn),當前電(diàn)池企業(yè)提升磷酸鐵锂電(diàn)池的能(néng)量密度的主要方式是提高(gāo)正極材料的壓實密度和電(diàn)壓水(shuǐ)平,以及做大殼體尺寸,對模組和電(diàn)池包進行輕量化處理等方式。
不過,單體比能(néng)量要達到(dào)200wh,上(shàng)述方式已經無法滿足,必須在最關鍵的材料體系上(shàng)進行改進升級,但這并非易事(shì),稍有不慎就(jiù)可能(néng)造成嚴重後果。
業(yè)内人士指出,如果還(hái)采用磷酸鐵锂-石墨體系,壓實沒有很大的提高(gāo),磷酸鐵锂單體能(néng)量密度很難達到(dào)200Wh及以上(shàng)。通(tōng)過負極摻矽可以提高(gāo)能(néng)量密度,但會(huì)導緻磷酸鐵锂的循環性能(néng)變差,其安全性也無法得到(dào)保障。
一(yī)個(gè)值得關注的現象是,電(diàn)池企業(yè)在補貼政策的倒逼和主機(jī)廠的要求之下(xià),正在進行一(yī)場能(néng)量密度提升的競賽。但是動力電(diàn)池是一(yī)個(gè)複雜(zá)的系統集成,其中安全性是首要條件(jiàn)、其次才是能(néng)量密度和循環壽命。但從(cóng)當前的情況來看(kàn),國(guó)内動力電(diàn)池企業(yè)似乎正在本末倒置,盲目追求能(néng)量密度而忽視電(diàn)池安全性,這對中國(guó)新能(néng)源汽車産業(yè)而言是個(gè)極大的威脅和隐患。
下(xià)面就(jiù)來看(kàn)看(kàn)本周锂電(diàn)行業(yè)都有哪些新技(jì)術(shù)和大事(shì)件(jiàn)吧(ba)。
1、投資62億石墨烯锂電(diàn)池項目9月(yuè)将投産
近日,湖(hú)南(nán)艾威爾新能(néng)源科技(jì)有限公司(以下(xià)簡稱“艾威爾新能(néng)源”)石墨烯锂電(diàn)池項目與婁底高(gāo)新區正式簽訂合作協議。該項目總投資62億元,共分三期建設,第一(yī)期投資2億元,于2017年(nián)11月(yuè)正式開(kāi)工(gōng)建設。目前正在安裝自(zì)動化生(shēng)産線、研發中心中試生(shēng)産線,設備6月(yuè)份進廠安裝調試,計劃9月(yuè)底正式投産。
艾威爾新能(néng)源表示,石墨烯锂電(diàn)池項目一(yī)期建成投産後,預計年(nián)産高(gāo)端數碼和儲能(néng)電(diàn)池1-1.5億Ah,産值達5-7億元。三期全部建設完成時,艾威爾新能(néng)源将年(nián)産儲能(néng)和動力電(diàn)池12GWh,年(nián)銷售收入達到(dào)260億元。
點評:石墨烯這個(gè)故事(shì)至少還(hái)可以在锂電(diàn)池領域講十年(nián),所以我們經常會(huì)隔一(yī)段時間就(jiù)聽到(dào)有石墨烯锂電(diàn)池研發成功或者投産的消息,但都不必當真,因為(wèi)隻要敢宣稱是石墨烯電(diàn)池的都可以忽略,更不要說應用了。不過用石墨烯故事(shì)來拉一(yī)些投資圈一(yī)些地,再用來幹其他的事(shì)情還(hái)是挺有效的。
2、石墨烯超級的儲能(néng)方式讓電(diàn)池快速充電(diàn)
斯溫伯恩大學的研究人員(yuán)發明了一(yī)種新型靈活的儲能(néng)技(jì)術(shù),可以很快取代汽車,手機(jī)等電(diàn)池。
新超級電(diàn)池(實際上(shàng)是一(yī)個(gè)超級電(diàn)容器(qì))可以存儲每千克锂電(diàn)池的能(néng)量,但是在幾分鍾甚至幾秒(miǎo)鍾内即可充電(diàn),并且使用碳而不是昂貴的锂。
超級電(diàn)容器(qì)充電(diàn)非常快,可以充電(diàn)和放(fàng)電(diàn)數百萬次,并且是環保的。以前,超級電(diàn)容器(qì)的一(yī)個(gè)主要問題是其儲能(néng)能(néng)力不足。但韓通(tōng)過使用稱為(wèi)石墨烯的碳形式的碳片來克服這個(gè)問題,該石墨烯具有非常大的可用于儲存能(néng)量的表面積。
生(shēng)産這些超級電(diàn)容器(qì)所需的石墨烯的大規模生(shēng)産曾經難以實現,但使用3D打印機(jī),能(néng)夠以低(dī)成本生(shēng)産石墨烯。而且由于該技(jì)術(shù)非常靈活且薄(與普通(tōng)打印紙(zhǐ)一(yī)樣薄),新的超級電(diàn)池可能(néng)會(huì)内置到(dào)服裝中,或作為(wèi)表帶佩帶,以實現可穿戴電(diàn)源。
點評:正如上(shàng)面所說,石墨烯這個(gè)故事(shì)可以講很久,也有很多(duō)版本,一(yī)些版本的内容很荒謬,但有一(yī)些可能(néng)會(huì)更接地氣一(yī)些。快充是石墨烯的亮點性能(néng)之一(yī),在锂電(diàn)池正負極材料裡(lǐ)面添加石墨烯添加劑,确實可以起到(dào)提高(gāo)電(diàn)極導電(diàn)性和充放(fàng)電(diàn)倍率的效果,但不是特别明顯。或許把石墨烯應用在超級電(diàn)容領域會(huì)取得新的突破,這非常值得嘗試。
3、國(guó)内首條全智能(néng)全固态锂電(diàn)池生(shēng)産線投産
近日,由河南(nán)平煤國(guó)能(néng)锂電(diàn)公司投資的國(guó)内首條全智能(néng)化全固态锂離子電(diàn)池生(shēng)産線一(yī)期項目在河南(nán)省新鄉市(shì)鳳泉區動力電(diàn)池産業(yè)園投産。該項目總投資50億元,全部建成後将形成年(nián)産10GWh的高(gāo)安全性、高(gāo)比能(néng)動力锂離子電(diàn)池的生(shēng)産能(néng)力。
該項目分三期建設,其中一(yī)期投資5億元,投産後形成年(nián)産1GWh軟包單體電(diàn)池的生(shēng)産能(néng)力。該項目順利完成科技(jì)成果轉化後,将形成世界第一(yī)條全智能(néng)化全固态锂離子電(diàn)池生(shēng)産線,核心技(jì)術(shù)達到(dào)國(guó)際領先水(shuǐ)平,可實現對部分國(guó)外産品的替換升級。
點評:和石墨烯一(yī)樣,全固态锂電(diàn)池也是一(yī)個(gè)可以講很久的故事(shì),甚至比石墨烯電(diàn)池還(hái)要火熱,因為(wèi)當前有很多(duō)企業(yè)在布局,而且主要是國(guó)際車企居多(duō)。有這些大勢力背書,全固态锂電(diàn)池的可信度似乎更高(gāo)一(yī)些,但依然需要很長(cháng)的時間,起碼5-10年(nián)甚至更長(cháng)的時間。而這家企業(yè)宣傳投産了國(guó)内首條全智能(néng)全固态锂電(diàn)池生(shēng)産線其實也并不準确,一(yī)期投産的隻是一(yī)條軟包锂電(diàn)池産線,固态電(diàn)池産線隻不過是其項目中未來的一(yī)個(gè)規劃,何時能(néng)夠投産目前還(hái)看(kàn)仍然需要時間。