宁酸锂电池 超安全,超耐用,超快充,吉利发布新一代“刀片式”磷酸铁锂电池

小编 2024-10-05 聚合物锂电池 23 0

超安全、超耐用、超快充,吉利发布新一代“刀片式”磷酸铁锂电池

6月27日,吉利正式发布最新一代“刀片式”磷酸铁锂电池——神盾短刀电池。神盾短刀电池是吉利自研、自产的动力电池,拥有超安全、超耐用、超快充等独特性能。尤其是在安全方面,不仅电芯顺利通过了中汽中心的8针同刺试验,同一电池包也轻松通过了中汽中心的6大“魔鬼”串行测试,以“神盾标准”引领动力电池安全最高标准。

短刀已成为当前新能源汽车动力电池的主流形态,短刀才是新一代。神盾短刀电池更是具备长度更短、能量密度更高、体积利用率更高、结构设计和成组排布更灵活等优点,将成为最新一代“刀片式”磷酸铁锂电池的安全与效能标杆。

“军工级”安全,神盾短刀电芯可经受8针同刺和真弹枪击

神盾短刀电池采用强度高、热稳定性高的高耐热隔膜,成膜更稳定、致密性和安全性更高的高安全电解液,并通过适当的电极面密度、压实密度设计,自研“自熔断技术”。一旦电芯被刺穿,铝箔将熔断并形成隔膜坍缩,形成绝缘层以阻断短路,大幅提升电芯安全等级。

在行业内,单根针刺试验已被视为最难的动力电池安全性能测试,“8针穿刺”对电芯的破坏力更会显著增加,将在短时间内对电芯造成多个破坏点,增加电芯内部短路的风险,还可能引发更复杂的热效应和机械效应,对电芯安全性的考验难度不止增加8倍。在中汽研的“8针穿刺”试验中,神盾短刀电池电芯被8根直径5mm的钢针同时穿刺并静置1小时后,仍不冒烟、不起火、不爆炸。

另外,神盾短刀电池电芯实现全球首次通过5.8mm真弹枪击贯穿试验,5.8mm的自动步枪子弹以920m/s的速度击穿电芯,造成创口直径≥60mm的爆裂性损坏后,电芯不起火、不爆炸。

超越国标/首创标准 电池包通过6大“魔鬼”串行测试

除电芯“8针同刺”试验外,吉利还对神盾短刀电池包发起了行业首次“魔鬼”串行测试,包括动态海水腐蚀浸泡、高原极寒、高频次刮底、26吨超重往复式碾压、单包侧柱碰、烈焰炙烤等6大“魔鬼”串行测试。凭借神盾电池“田字格”框架专利设计、吸能型腔、三层夹心底部护板、CTB电池车身一体化、意外热失控风险控制、电芯安全多重防护等举措,神盾短刀电池包圆满、轻松通过了全部6项测试。

在串行试验中,神盾短刀电池包以数倍甚至数十倍于国标要求的试验条件,以及吉利在行业内首创的试验标准进行试验。试验结果显示,神盾短刀电池包在动态海水腐蚀浸泡、高原极寒挑战中,电池包未起火、未冒烟、未爆炸,静置后正负极绝缘电阻值、气密性正常;在高频次刮底、26吨超重往复式碾压、单包侧柱碰挑战中,电池包未发生起火、爆炸、冒烟等热失控现象,未发生电解液泄漏,静置后正负极绝缘电阻值正常,电芯无入侵以及形变;在烈焰炙烤挑战中,电池包历经火焰直接灼烧70s、油盘炙烤60s后,电池包未发生起火、爆炸、冒烟等热失控现象。表明神盾短刀电池包即便在各种极端条件下连续受损,仍具有高度安全性和可靠性。

3500圈超长循环寿命,安全行驶里程可超100万公里

由于神盾短刀电池采用多元素掺杂的正极材料,以及小颗粒负极材料,结合其尺寸小、内阻小等优点,内部化学反应速度被有效减缓,电池寿命显著延长。

根据测算,神盾短刀电池的循环寿命可达3500圈,折合安全行驶里程可达100万公里,相当于绕地球25圈。按普通家庭用车1年行驶2万公里估算,神盾短刀电池可“服役”长达50年,显著延后电芯退役时间,提升纯电动二手车残值,并且每年约可减少碳排放量超8万吨,相当于种植470万棵树。

快充能力超强,低温放电性能更稳定

神盾短刀电芯在物理上解决了长刀的高内阻问题,同时采用了管径更细、长度更长的碳纳米管,为离子传输打造“高速公路”,并在电解液中加入成膜阻抗更低的添加剂,使锂离子更容易进入负极,进而达到大幅提升快充性能的目的。

试验数据显示,相同电池容量下,长刀电池10~80% SOC充电时间需要26分钟,平均充电倍率1.61C;而神盾短刀电池仅需17分4秒,平均充电倍率可达2.45C,并且发热量更低,让人更放心。

此外,在极寒环境下,神盾短刀电池也拥有比长刀电池更强的放电能力、更长的续航里程。即便环境温度处于-30℃时,长刀电池的容量保持率“暴跌”至78.96%,神盾短刀电池的容量保持率仍能达到90.54%,让身处低温环境的用户也不再有“冬季电量打骨折”的顾虑。

从磷酸铁锂、锰酸铁锂到钛酸锂、锌铁液流 宜昌新能源电池产业聚链成群

枝江市江林时代新能源公司生产车间内新能源电池不断下线。该企业生产圆柱钠离子电芯、磷酸铁锂电芯和电池组,今年订单饱满。(湖北日报全媒记者 刘曙松 通讯员 毛晓娜 黄路遥 摄)

湖北日报全媒记者 金凌云 通讯员 郑星鑫

4月1日,宜昌市猇亭区纬景储能锌铁液流新型储能电池项目现场,一幢幢单体建筑已全部封顶,工人正紧张安装生产设备。

该项目预计总投资130亿元,计划分三期建设20GWh锌铁液流新型储能电池生产线、配套设施及500MW储能电站。纬景储能智能制造资深总监赖信华表示,项目一期预计今年6月试生产,7月正式投产。

数据显示,一季度,宜昌新签约项目676个,协议总投资额5087.97亿元。7个百亿项目中,2个为新型电池、材料项目,分别为投资135亿元的光伏异质结全产业链项目、投资100亿元的新型硅碳负极材料产业园项目。

宜昌市经信局相关负责人介绍,今年以来,从磷酸铁锂、锰酸铁锂到钛酸锂、锌铁液流,多个新型电池材料项目相继落户、投产,宜昌新能源电池材料正从单一结构走向聚链成群。

龙头企业磁吸效应加速释放

位于枝江的湖北金力高性能新能源电池隔膜项目现场,配料挤出、铸片、拉伸、萃取、收卷……一道道工序有条不紊,生产线高速运转。

项目负责人李志刚介绍,截至4月,已经有4条生产线建成投产,产品先后进入比亚迪、宁德时代、楚能、亿纬锂能一级供应链。公司成功首创可量产5微米隔膜,立志打造行业领先的单体湿法隔膜生产基地。

宜昌拥有长江流域最大的磷矿基地。优越的资源条件,为聚集磷酸铁锂电池等新能源产业提供了良好基础。

2021年12月,投资320亿元的宁德时代邦普一体化新能源产业项目,在宜昌高新区白洋工业园开工。在邦普的磁吸效应下,山东海科、广州天赐等一批上下游关联企业在宜昌相继落户,为宜昌新能源电池产业打下基石。

随后,楚能新能源锂电池智能制造项目、欣旺达东风宜昌动力电池生产基地等项目相继落子。本土化工龙头企业中,兴发集团、三宁化工也先后投资建设磷酸铁、电解液溶剂、添加剂项目及相关配套设施。

龙头企业的落户,形成强烈的带动效应。目前,宜昌已建成6亿平方米隔膜产能、58万吨正极材料、15万吨电解液、15万吨电解液溶剂产能,基本形成涵盖正负极材料、电解液、隔膜的新能源电池产业链闭环,建成新能源电池产能70GWh,为打造世界级动力电池产业集群和核心基地迈出坚实一步。

一季度,宜昌在建、拟建亿元以上新能源新材料类项目56个,总投资2600亿元。预计到2025年,宜昌新能源电池产能将达到200GWh,规划正极材料磷酸铁产能146万吨,电解液产能50万吨,隔膜产能15亿平方米。

超前布局下一代新型电池材料

走进猇亭区的华麟钛新能源有限公司,工人们正全力赶制复合钛电池订单。复合钛电池以钛酸锂为负极材料,相比以石墨为负极材料的磷酸铁锂和三元锂电池,在安全性上有其独特优势。

宜昌猇亭华麟钛新能源有限公司,工人们紧盯自动化生产线,全力以赴赶制生产订单。(湖北日报全媒记者 刘曙松 通讯员 谭雪姣 摄)

去年8月,该公司首批复合钛电池下线,产品进入全国多家知名车厂供应链体系。据介绍,开年以来,企业订单已突破亿元,公司正全力研究替代传统化石能源的固定和移动能源系统。

锂电池由正极、负极、电解液和隔膜构成,其中正、负极材料对电池容量、能量密度、循环寿命、安全性、倍率性能、成本等有重要影响。受新能源电池行业产能过剩等影响,去年以来,氢氧化锂、碳酸锂等产品价格断崖式下跌,产销价格出现倒挂,其中碳酸锂由2023年初的58万元每吨,骤跌至10万元每吨,这导致部分预计增产过10亿元的重大项目受市场行情影响,一季度未按预期发力。

“当前电池技术处于高速发展期,各种材料及技术快速替代更新,没有一种能包打天下。”宜昌经济和信息化局电子信息科曹静表示,全方位布局,可以进一步降低产业链风险。

眼下,安徽华晟光伏异质结电池、瀚晖新型硅碳负极材料、博石高科锰系新材料、通用技术集团钒液流电池等一批重点新型电池和材料项目,已经签约或正在推进。投产后,将形成关联企业产业集群,进一步完善新能源电池全产业链,助推宜昌加快建设国家级新能源电池产业集聚区。

宜昌经济和信息化局相关负责人介绍,宜昌正对新型新能源电池材料技术路线加大跟踪力度,有选择地择优引进相关项目,探索发展钠离子电池材料、非碳基锂离子电池负极材料、黑磷材料、钙钛矿光伏电池及材料、燃料电池和全钒液流电池及其关键材料等6个领域。

打造应用场景和“伴生产业链”

3月22日,宜昌市夷陵区9家磷矿运输企业与宜昌楚能签订战略合作协议,用搭载楚能电池的绿电重卡替代传统燃油运输车,夷陵磷矿运输重卡将用上本地产绿电,楚能客户渠道进一步拓宽。

串联上下游,主动帮企业打通产业链上下游本地配套关键环节。去年8月,夷陵区集中签约的24个项目,涵盖锂电池生产设备、壳体、结构件,新能源汽车零配件,聚焦楚能新能源(宜昌)锂电池产业园上下游产业链,招引了一批优质配套项目,打造和完善锂电池“伴生产业链”。

今年一季度,夷陵区楚能服务专班11人,已前往落户宜昌的天赐等近10家企业,为楚能拓展原材料供应以及销售渠道,促进企业节本增效。同时,昌磷路改扩建工程沿线将建设6个重卡换电中心、2个服务区以及2个维修中心。智能高效的重卡换电配套基础设施体系投入使用后,将继续为新能源电动运输车发展保驾续航。

3月27日,宜昌新能源产业发展联盟成立,三峡大学、华工研究院、宜化集团、兴发集团等20余家企事业单位参加,联盟成员签订产业链上下游供销、产学研究合作、产业引育协议,共同提升产业集群协同配套能力,增强产业链、供应链韧性。

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