锂电池是新型 中科院研制出新型锂电池,可在极端温度下正常使用,已经开始量产

小编 2024-10-10 锂离子电池 23 0

中科院研制出新型锂电池,可在极端温度下正常使用,已经开始量产

提到新能源车,大家最为关心的其实就是电池了,因为电动汽车充电可不像燃油车,几分钟就完事,并且到了冬天,气温较低的时候,电动汽车的续航里程又会大打折扣,所以虽然马路上的新能源车越来越多,但是行业里也还在努力的研发电池方面的技术,希望可以在充电时间、续航里程等方面能取得进一步的突破。

这不好消息来了,近日,中科院宣布研制出一款新型的锂电池,不仅可以在较低的温度下使用,还有效地提升了充电效率,那么今天我们就来聊聊这个事儿。

5月25日,中科院深圳先进技术研究院在官网正式宣布,唐永炳研究员团队研发出一项新型锂离子电池技术。

该技术最大的特点在于,电池能够在-70℃到80℃的温度范围内正常使用,适应环境温差“横跨”150℃。

大家都知道,我们国家幅员辽阔,所以气温随着地域和季节的不同变化很大,例如北方地区冬季的气温甚至可以达到-40℃以下,而南方地区夏季最高气温能达到50℃以上,这就导致了使用锂电池的设备在冬季出现无法开启的情况,例如电动汽车无法启动、手机自动关机,或者在夏天因为温度高而增加自然的风险等等。

而这种新型的锂离子电池技术,做到了低温、高温同时兼顾,不仅在民用领域,在工业、通信、科研、军事、救援等领域,都具有非常好的应用前景,可以在极端环境下,尽量保证设备的正常运行,例如光伏储能、家庭储能、通讯基站储能、轨道交通、国防建设、航天航空、极地科考等需要长时间运行或者在高寒或热带地区使用的场景。

当下,电池的正极材料相关技术已接近“天花板”,想要进一步提升电池的性能,需要从负极材料和电解液上寻找突新的破点。

所以,研究团队开发出了一种新型铝基复合负极材料,通过与商用锂离子电池正极材料匹配,针对不同应用场景,成功开发出了新型锰酸锂、磷酸铁锂和三元电池等产品。

这些新型的锂电池产品具有三个方面的特点:

1、安全性

常规锂电池在使用过程中,其内部会产生锂枝晶,这种物质不仅会影响充电能力,还可能刺穿隔膜,带来电池短路等安全隐患。而铝基负极可以有效缓解锂枝晶的产生,进而提高了安全性。

2、续航性能

铝基负极材料具有较高的理论容量,使得电池能量密度比传统的锂离子电池提升了13%~25%。

3、充电效率

铝基复合负极具有优异的导电性能,所以展示出了优异的快充性能,20分钟即可充满,大大提高了充电效率。

4、成本

基于铝基复合负极的性能优势,并结合开发出的高性能电解液,低温电池产品摆脱了对价格昂贵的纳米级正极材料的依赖,使得电池成本降低了10%-30%。

可见,基于铝基复合负极材料的新型锂电池,具有多方面的优势。

但最重要的是,锂电池相关产品,已经完成了电动车使用场景下的规模化量产,从实验室真正走向了市场。

当然,这项技术的相关研究成果,也已经发表在多个世界著名的学术期刊上,累计高水平论文达到了90余篇。并且,对此,国际储能材料及电化学著名权威专家、美国德克萨斯大学奥斯汀分校阿鲁木甘·曼提拉姆教授评价道,该成果首次提出了双功能铝基负极的概念,匹配商业化正极如钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等,电池表现出优异的长循环稳定性,使得铝基电池具有巨大的应用潜力。

可见技术的权威性。

另外,在知识产权方面,也做了全面的部署,目前已经形成了180余项包括PCT专利、中国发明专利、美欧日韩专利在内的专利池。 这些对于后期大面积走向市场,起到了有效的保障作用。

总之,新能源的时代已经到来,我们需要在电池这个领域取得更多的技术积累和突破。因为并不是每一项实验室的研究成果,每一篇学术期刊上的论文,都能走向市场、变成商业化的产品,但不能因为无法做到成果转化,就不去搞科研了,这个逻辑是不对的,希望大家要明白。

所以,也让我们期待,这项新型锂电池技术以及其他的科研成果,都能够更早更快地取得更大范围的应用。

好了,今天咱们就聊到这儿,大家有什么想法可以在评论区留言,一起参与讨论。记得关注我,我是老万,谢谢大家,明天我们不见不散。

政府工作报告首提锂电池、新型储能!锂电产业如何行稳致远?

3月5日,国务院总理李强作政府工作报告。李强指出,一年来,推动外贸稳规模、优结构,电动汽车、锂电池、光伏产品“新三样”出口增长近30%。政府工作报告还强调了发展新型储能产业的必要性,提出加强大型风电光伏基地和外送通道建设,推动分布式能源开发利用,发展新型储能。

据了解,这也是政府工作报告首次提及锂电池、新型储能。

2023年,中国锂电产业及以锂电为主的新型储能产业的成绩可以用一组数据展示。

海关总署数据显示,2023年,中国电动载人汽车、锂电池和太阳能电池等“新三样”产品合计出口1.06万亿元,首次突破万亿元大关。

国家工业和信息化部数据显示,2023年,全国锂电池总产量超过940GWh,同比增长25%,行业总产值超过1.4万亿元。2023年,我国锂电池出口总额达到4574亿元,同比增长超过33%,在“新三样”出口中占比高达到43.15%。

中关村储能产业技术联盟数据显示,截至2023年底,我国储能累计装机规模达到了86.5GW,同比增长了45%。其中抽水蓄能占比已经降到了60%以下,新型储能的占比从2022年的21%增长到了2023年的将近40%。

截止到2023年底,我国的新型储能累计装机达到了34.5GW/74.5GWh,功率和容量同比增速均超过150%。其中2023年年内新增新型储能装机21.5GW/46.36GWh,相当于2022年的三倍。

中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会的数据显示,2023年,全球储能电池出货量为173GWh(以终端口径统计),同比增长60%,其中中国储能电池出货约159GWh,占比92%。

然而,行业数据喜人的背后,一半是海水,一半是火焰。

例如以锂电储能为代表的新型储能为例,2023年,无论电力、工商业还是户用储能,无论是上游材料设备还是下游零部件和集成,在结构性、阶段性产能过剩阶段下,企业卷价格、卷交期、卷本土服务……一方面跨界者众,一方面退出者不在少数,企业盈利水平被压缩,面临现金流与裁员危机。

2024年,锂电和新型储能行业来到了关键节点,价格战与洗牌潮正在上演,产业链如何行稳致远?

今年两会,来自锂电池和储能产业人士带来的多份提案被广为传播,提案聚焦锂电企业出海、废旧锂电池资源循环再生、碳足迹核算、动力电池安全标准、锂冶炼渣资源化利用、锂电材料行业产能过剩、新能源产业知识产权等热点问题建议,共同推动我国电池新能源产业高质量健康可持续发展。

全国人大代表、格力电器董事长兼总裁董明珠:建立更严格的动力电池安全标准。

随着电动汽车与电动自行车的普及,它们已经成为了人们日常出行的重要工具,但使用的动力电池安全问题一直没有解决,动力电池火灾的情况也显得尤为突出。据国家消防救援局数据显示,仅2022年第一季度新能源汽车就发生火灾640起,自燃率同比上涨了32%;2022年共接报电动自行车火灾1.8万起,接报居住场所内因动力电池故障引发的火灾3242起。

因此,董明珠建议,将《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031)中“针刺试验”规定为单体电池的强制性项目,并制定科学合理的试验要求,提升电动汽车用动力电池的安全可靠性,促进企业提高产品质量,降低电动汽车安全风险,保护人民的生命财产安全。

同时,在《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》中增加“燃烧喷射试验”,并研究制定适用于电动自行车用动力电池的试验方法和要求,提高电动自行车用动力电池的安全性能,降低电动自行车火灾发生和蔓延的风险,保护人民的生命财产安全。

全国人大代表、中车株洲所党委书记、董事长李东林:加强储能行业标准出台和监管,加快构网型储能技术标准制定

近年来,我国储能行业呈现爆发性增长,但这一行业现有的标准制定不能完全匹配实践发展节奏,行业标准和监管有待进一步完善。

比如安全方面出台的标准和法规,大部分集中在电池和电站消防规范上,对并网前储能电站系统级别安全可靠性测试和验证的标准体系尚不完善。此外,新型储能标准体系缺乏国家层面统一规划和要求,导致执行标准过程中易发生政策间“冲突”。

对此,李东林建议:加快国家层面标准建设,布局各层级标准发展策略,促进国标、行标、地标等协调发展;推进不同地区储能电站容量建设、设备抽检和认证要求、并网及涉网测试验收等方面标准化;加快储能电站建设、消防验收、并网验收等关键标准制修订,加快构网型储能技术标准制定,健全用户侧储能安全管理体系;围绕大容量、高安全、高可靠的储能并网运行,构建高标准储能系统实证平台;推动企业、行业组织积极参与国际相关标准、法规制修订,提高国内新型储能企业在全球产业链中的竞争力和影响力。

此外,针对已出台的规范及监管制度,建议要进一步加大电力市场运行情况的监测和监管力度,强化新型储能项目规范管理,实时公布项目监管数据,积极推进地方科学建设储能项目,开展新型技术多场景试点示范。

同时建议加大对核心出口产品供应链碳减排的政策支持,通过建立出口产品清单、碳足迹数据披露规则和本土化LCA数据库,促进企业获取碳排放数据,应对国际绿色贸易壁垒,助力高质量发展。

全国人大代表、中创新航党委书记、董事长刘静瑜:国家层面开展新一批战略性新兴产业集群建设

在《关于支持江苏常州创建国家新能源战略性新兴产业集群的建议》中,刘静瑜介绍,目前,江苏省常州市在新能源产业赛道上取得了先发优势,已形成“发储送用”产业生态闭环,产业集聚度位居全国前列。

刘静瑜表示,目前,江苏省仅有第一批国家级战略性新兴产业集群3家(徐州、常州、苏州),领域分布在智能制造装备和生物医药,在新能源领域还没有国家级战略性新兴产业集群。常州新能源战略性新兴产业集群已成功入选江苏省级战新融合集群示范,需要通过建设更高能级的产业集群,进一步吸引和整合产业链供应链资源,形成良性竞争、优势互补的产业格局,打造有示范意义的新能源产业高地。

立足于更好地推动战略性新兴产业集聚式、跨越式发展,刘静瑜建议,国家层面开展新一批战略性新兴产业集群建设;在新一批国家级战新产业集群中考虑将常州新能源战略性新兴产业集群认定为国家级新能源战新集群,并提供相关政策支持,为常州打造“新能源之都”提供更多动能。

全国人大代表、广东邦普循环科技有限公司董事长李长东:支持企业全球布局新能矿 加强新能源产业知识产权保护

李长东认为,现在新能矿所需的资源越来越受到全球各国的高度重视,镍、钴、锂等关键金属被许多国家列为战略资源。

由于多数新能矿所需的资源具有不可再生性和地理分布的极度不均衡性,目前全球主要经济体已经开始评估其供需情况,并制定相应的全球资源战略。因此,李长东提出,要支持我国企业全球布局新能矿的建议。

此外,当今新一轮科技革命和产业变革深入发展, 新能源产业具有技术密集、资本密集、政策驱动等特点,创新主体对知识产权保护的需求逐渐增多,新能源知识产权保护问题更加复杂,加强知识产权保护和运用对于促进该领域的技术创新具有重要意义。

中国正处于新能源汽车市场弯道超车的关键时刻,亟需加强对新能源产业知识产权的保护。因此,李长东也提出加强新能源产业知识产权保护的建议。

全国人大代表、华友钴业陈雪华:从材料端着力促进锂电产业链安全发展。

过去几年里,我国锂电正极材料行业得到了快速发展,拥有了全球领先的产能规模、产业体系和技术优势。但是,由于过热的投资和同质化的重复建设,迅猛扩张的锂电材料行业在2023年出现了严重的产能过剩。

全国人大代表、华友钴业董事长陈雪华认为,解决锂电材料行业产能过剩的问题,需要从政策指引和国际产能合作等方面发力。

陈雪华建议,政府层面需要加强政策指引。政府在新兴产业发展过程中,应及时发布产业信息,建立资源、产能与需求相匹配的预警机制,引导企业合理投资、理性发展,防止产能严重过剩,保障行业健康发展,降低和减少市场失灵对产业发展和企业经营带来的损害。

陈雪华同时建议,鼓励和支持有条件、有实力的锂电材料企业积极开展国际产能合作,尤其是与共建“一带一路”国家开展合作,在项目审批、金融政策等方面给予大力支持,在锂电材料国际产能合作中实现“中国制造”向“世界制造”的转变。

在欧美等区域相继发布电池法案后,我国从其获取废旧电池及再生材料的难度加大。同时,我国作为全球最大的锂电材料出口国,为了满足欧美市场的要求,需要使用国内的再生资源加工成锂电材料产品进行出口。陈雪华认为,这将会使我国能源金属长期处于“净流出”状态,进而给我国锂电产业链的安全发展、持续领先带来重大挑战。

如何在材料端确保我国锂电产业链安全发展?

从进口角度,陈雪华认为,应该关注海外废旧锂电池资源,尤其是“以海外废旧锂电池为原料制成的氢氧化物中间品”的进口问题,具体而言,其一,建议调整相关进口政策,通过调整税率及进口国范围,鼓励这类产品进口,促进我国新能源产业的高质量发展。

其二,鼓励国内有条件的锂电循环企业出海构建全球废旧电池拆解回收网络,持续获取海外废旧锂电池初级材料资源,通过循环再造方式将这类资源导入国内锂电产业链,再出口高附加值材料产品,提升产业链再生原料占比,构建更具韧性的供应链。

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