锂电池对植被 黑科技?以木材为基础,新型电池更低成本,更环保

小编 2024-10-08 资讯中心 23 0

黑科技?以木材为基础,新型电池更低成本、更环保

上周,瑞典电池制造商Northvolt宣布,它已与芬兰林业公司Stora Enso(斯道拉恩索)签订了一项联合开发协议,他们将使用来自北欧森林可再生木材生产的木质素基硬碳制造电池。

(图源electrek)

这也是全球首个完全采用欧洲原材料的阳极工业化电池,旨在以降低碳足迹和制作成本。

Stora Enso以生产纸制品闻名,在全球拥有85家生产工厂,作为一家拥有800年历史的可再生材料公司,它是全球最大的非公森林资产的拥有者之一,是欧洲最大的林产品公司之一。

基于“树造世界”的核心理念,Stora Enso致力于自然资源的可持续发展。而Northvolt在电池制造方面主要关注可再生能源和更小的二氧化碳排放量。Northvolt与Stora Enso此次合作可谓是一拍即合、强强联合。

变废为宝:生产废料成就新能源电池新形式

木质素是一种来源于植物的聚合物,也是一种天然的强力粘合剂,多存在于树皮或者木材当中,树木就由20%-30%的木质素组成,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。

研发人员通过对天然的木材经过物理化学处理,可以得到一张含有木质素的有机纤维,这种有机纤维可以充当稳定剂的作用,并且无毒、无害、无污染,属于纯绿色环保产品。

木质纤维(图源:搜狐IT)

木质素原本是造纸工业当中的废弃副产品,迄今为止,有超过95%的木质素以“黑液”的形式直接排入江河或浓缩后烧掉,很少得到有效利用。现如今摇身一变,成为制作电池的重要物质。

随着全球锂资源的迅速减少,以及采矿过程中产生的大量碳排放,市场上也开始寻找更加环保可持续的解决方案,旨在研制出更加环境友好的电池类型。木质电池是被提及最多的一种环保电池类型。

目前新能源汽车装备的动力电池当中,锂离子是其中最重要的元素。锂离子电池所需的锂、钴、镍在地壳中的含量仅为 17ppm(百万分之一),30ppm 和 90 ppm,且大多数集中在南美洲。与巨大的市场需求相对的是锂元素供应量的减少。

来自波兰和瑞典的科学家首先注意到了来自植物体内的木质素,他们将木质素进行氧化,之后与一种叫做多吡咯的物质结合,制造出多层聚合物电极。

这种电极制作成本低,但其搭载的电荷密度可以达到每克70~90毫安,相当或略优于目前的锂离子电池的水平。

木质电池将在未来用于纯电动汽车

木质电池并不是一个全新的概念。

在2013年,美国马里兰大学研制出了可充电的环保木质电池,最大的亮点莫过于以木头作为主要原材料;

去年,伦敦帝国理工学院的研究人员发明了一项新技术,通过从造纸工业的废弃副产品木质素中制备碳,可以使更可持续的钠离子电池取代锂离子电池。

在日本,日本制纸同日本东北大学的福原干夫等人成功地利用木质原料制作出了新型的“木质电池”,日本制纸考虑在未来将这种“木质电池”用于纯电动汽车。

随着新能源汽车的普及,纯电动汽车市场需求扩大,为汽车供能的电池也进入到了回收报废的高速发展阶段。

一方面电池原材料的供应减少、价格上涨;

另一方面,废旧电池的回收技术以及对环境的污染问题被给予更多的关注。

据研究,一块如纽扣般大小的电池被丢进水中,可以污染60万升水,相当于人一生的用水量。如果将电池埋在地下,电池中含有的稀有重金属会渗液流出,污染地下水和土壤。

为应对以上问题,寻找新的替代原材料制作新型电池变得刻不容缓。

上周五,在四川宜宾举行的世界动力电池大会中,也重点探讨了动力电池安全和低碳环保问题,相信未来也将有更多的科技企业投身于低碳环保的动力电池的研发。

Northvolt与Stora Enso共同研发由可再生木材制成的具有成本效益的电池阳极,再次将木质电池拉入大家的视野。

我们期待随着技术的发展,木质电池能够拥有媲美目前锂电池所具有的性能,甚至优于锂电池的电池能量容量,那将在人类环保事业蓝图上画上浓墨重彩的一笔。

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戈壁滩上种“梧桐”

“五年后实现上市目标!”“计划五年内销售额达到20个亿。”“三年内,公司至少要在这里投入5个亿。”能想到这些目标要在新疆和田地区策勒县──挂牌督战深度贫困县的戈壁滩上实现吗?天津对口支援新疆工作前方指挥部招商引来的“雏凤”们,有着翱翔九天的梦想。“雏凤”企业的梦想不是白日梦,他们栖息在天津对口支援新疆工作前方指挥部下大力气在戈壁滩栽下的“梧桐树”上。

2009年建成的策勒天津工业园区内,一直以纺织袜业、建材和农副产品加工等小微企业为主,目前仅有一家规模以上企业。“2020年,新的起点,新的征程,我们将在产业援疆方面加大力度,立足产业转型升级,决定积极发展智能型数字电子产业聚集,将园区发展目标升级定位为南疆地区高质量发展标准示范园。通过转型升级吸引龙头企业入驻,在策勒天津工业园内打造‘全产业链’的津和数字电子产业示范区,同时为解决物流瓶颈,规划建设现代化物流园区。”天津第十批援疆干部、天津对口支援新疆工作前方指挥部总指挥徐晖介绍,天津对口支援新疆工作前方指挥部改变以天津招商为主的招商理念,按照产业转移、产业聚集、产品发展的规律招商。“目前津和数字电子产业示范区已有智能制造产业园、六廊智能终端产业园、数字教育安防产业园、数字包装印刷产业园、智能电子配件组装产业园、兆华智能科技产业园、智能锂电池电芯产业园7个园13家企业落地生根,共计自购土地1750亩,建设厂房39.2万平方米,五年后预估累计产值87亿元,当年产值约32亿元。其中,数字教育安防产业园和新疆六廊智能终端产业园两家计划五年内上市。”

打造策勒县数字教育安防产业园的龙头企业新疆万盛兆和实业有限公司负责人任利平做了个大胆的决定,把三家供应链企业一起拉到了策勒。一家主要生产基地在广东、安徽,拥有130项专利的企业,为何要扎根南疆?发展西北地区市场的战略规划、和田地区的人力成本优势都是理由,最打动任利平的还是天津援疆干部的真诚,“接触过很多招商团队,天津援疆干部真是干实事,肯干、能干,亲和力特别强,感觉像亲人一样,我们非常有信心。”

任利平的信心是对良好营商环境的信心。公司上市一直是他的梦想。策勒天津工业园区提供的用地、用电、用工成本优势明显,针对物流成本高的难题,还对运出新疆的产品提供50%的物流补贴。真金白银的优惠政策,再加上天津援疆干部真诚温暖的心,他相信五年内在策勒实现自己的上市梦不是空想。

新疆六廊智能终端产业园董事长陈茂同样怀揣上市梦想。他同时是香港威喀尔国际集团的董事长,集团产品早已打入国际市场。近年来,沿海地区逐步升高的生产成本让企业备感压力。策勒天津工业园区实惠、暖心的招商政策,加上企业海外市场包括巴基斯坦等国,落户于此顺理成章。

任利平说,企业要在这里建设一支1500人的生产团队,一期就要建设厂房3万平方米。“你看,这是我们三年前开发的电子写字板。”他拿起一个PAD大小的白板,“上海晨光今年和我们签了大单,将在晨光全国78000家门店售卖,三年5个亿的合同。环球易购、品胜也和我们签约了,仅这三家一年的合同值就超过20亿元。我们争取早日开工,全部移到这里生产。”

“要扎根在这里,就要为当地培养专业人才。我已经在深圳储备了50人的技术团队,届时到策勒来带动本地员工成长,促进本地电子企业产业链的形成。为鼓励沿海地区的技术人员到这里来工作,我给他们加薪。”

陈茂步子更大,准备将总部迁到策勒县。“我已经说服了产业链上下游十余家企业一起到这里来,我们抱团发展。”

上市是任利平和陈茂的雄心,天津对口支援新疆工作前方指挥部的雄心是将这里打造成南疆国际陆港。

“这个地方的主要问题还是交通不发达,导致企业前来投资的积极性不高。如果建造一个大型物流集散中心,即南疆国际陆港,集保税、商贸、服务、生活等功能于一体,恰恰能够解决问题。”徐晖认为策勒天津工业园区正是建设陆港项目的绝佳位置──正在修建的若羌铁路在园区有一站,园区在和田机场与于田机场之间,又临近315国道。

在2021年实现策勒天津工业园区规模以上工业企业达到10家以上,五年内解决2.2万人就业,出口创汇10亿美元,实现税收5亿元。以天津港集团与和田地区行署合作建设南疆国际陆港项目为契机,将其打造为南疆物流基地、区域物流集散地和国际物流节点。天津对口支援新疆工作前方指挥部给企业家搭起产业报国、追逐梦想的舞台,帮和田人民发掘脱贫奔小康的机会,挖掉“穷根”,栽下梧桐林,吸引金凤凰,让当地人在脱贫致富路上越走越快、越走越稳。

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