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高能量密度趨勢下材料新“風向”

作者:中國儲能網新聞中心 來源:高工鋰電 發布時間:2019-12-31 瀏覽:次
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球探篮球比分皇冠 www.622627.live 材料是驅動動力電池發展的關鍵核心。高鎳時代下,材料供應鏈體系正在呈現怎樣的變革,安全、成本、性能如何權衡,新材料產業化進展程度等等,都是鋰電行業熱切關注的話題。

在“利元亨?2019高工鋰電&電動車年會”的動力電池專場三,鴻鵬新能源電池研究院高級總師梁世碩、諾德股份常務副總裁陳郁弼、蘇州鋰盾總經理夏文進、深圳斯諾董事長鮑海友、壹石通研發總監王韶暉博士、容百科技總裁助理兼戰略管理中心總經理趙軍等參與了“應對高能量密度材料創新”的圓桌對話。

作為寶能集團旗下專注新能源動力電池的全資控股子公司,鴻鵬新能源電池研究院高級總師梁世碩表示,鴻鵬動力電池定位于高端市場,技術路線包括軟包及方形。材料選型以高鎳材料、硅碳為主,公司還在開發固態、固液混合體系的電池。

鴻鵬新能源電池研究院高級總師梁世碩

“公司擁有多個技術體系,高鎳811體系、快充高功率體系和固態體系等,目前推進較快的是高鎳811體系?!?梁世碩補充到。

在裹挾巨額資本進入動力電池領域的新玩家中,鴻鵬新能源算是具有代表性的一家。公司對于技術路線、材料體系的選擇,到最終產品核心競爭力的形成,也在一定程度上決定其是否能在接下來激烈的市場競爭中突圍而出。

從發展趨勢看,高能量密度體系已經成為動力電池發展的重要定勢,只是時間與速度,發展快與慢的問題。而在材料方面,材料企業已經在技術、安全、性能、品控上做出了怎么的突破與努力?

正極材料方面,在能量密度提升和降成本要求下,NCM811材料的商業化應用正在加速,進而對高鎳材料產生強勁需求。

容百科技總裁助理兼戰略管理中心總經理趙軍

容百科技總裁助理兼戰略管理中心總經理趙軍表示,容百科技在高鎳材料領域可說領先了半個身位。就產業化進程看,圓柱如比克、遠東福斯特以及一部分高端3C類電池企業都已經在用高鎳體系,方形目前僅有一家頭部電池企業應用,軟包還在送樣測試階段。

容百科技NCM811高鎳正極材料已經是技術成熟的產品,今年出貨量位居業內第一。未來2至3年內,容百科技仍會堅持高鎳產品路線,保持領先的市場份額,讓其成為公司主要的業績來源。

負極材料方面,硅碳負極材料被業內認為是實現下一代高比能動力電池產業化的關鍵,但是在規?;τ蒙?,還存在首效低、體積膨脹、衰減快循環差的短板。

深圳斯諾董事長鮑海友

深圳斯諾董事長鮑海友表示,目前硅基負極材料主要問題有體積膨脹、材料粉化、導電網絡失效、SEI反復生長等問題。上述問題會導致電池安全性能差、倍率性能差等問題。現在行業用硅普遍在8%-10%。

針對上述問題,深圳斯諾在納米硅制備方法方面,采用低溫化學法,其技術優勢是安全環保、能低耗、低成本、規?;?。用該方法制備的納米硅材料的首充容量449mAh/g,首效91.9%,循環100周容量保持率≥95%,前景可期。

隔膜涂覆材料方面,隨著動力電池廠家對磁性異物的管控日益嚴格,對電池的性能、質量要求不斷攀升,鋰電隔膜涂層應用陶瓷粉體材料成為大勢所趨。

壹石通研發總監王韶暉博士

壹石通研發總監王韶暉博士指出,相較于氧化鋁,勃姆石的優勢在于硬度低,能夠降低設備磨損和異物帶入風險;同樣重量多涂覆25%的面積;涂覆平整度高、內阻??;低能耗、生產過程對環境更加友好;而且勃姆石的吸水率僅是氧化鋁的一半。

在陶瓷粉體的質量管控方面,壹石通做到了四個方面:一是層狀結構特性,可控制備片狀顆粒;二是片狀顆粒的隨機堆積,其孔道的曲折度高,阻止鋰枝晶穿透生長的厚度??;三是粒度越小,阻止穿透枝晶的厚度越??;四是調節粒度,滿足不同厚度的要求。

鋁塑膜方面,作為軟包電池關鍵材料,目前國內動力電池鋁塑膜仍然為日韓材料企業所壟斷。

蘇州鋰盾總經理夏文進

蘇州鋰盾總經理夏文進表示,想讓鋁塑膜穿上“紅色”的衣服,需要走不同于傳統的新的技術路線,讓材料全面實現國產化,才能攻破動力電池材料國產化的最后一道壁壘。

針對此,蘇州鋰盾自主研發了區別于日韓干法、熱法的第三條技術路線——微波非極性物理錨固法解決方案。采用“釘釘子”原理,將微觀錨釘分別打到尼龍、PP、鋁箔各個界面中,再通過微波照射將各界面的錨釘連接起來,形成化學錨釘網,生產出具有優異深沖、高阻隔性、絕緣性、阻燃性且耐腐蝕性能的鋁塑膜產品。

銅箔方面,在能量密度提升的要求下,主流動力電池企業完成了輕薄銅箔的快速切換,6μm極薄鋰電銅箔的市場占比快速提升,更薄的4μm銅薄也進入了量產階段。

諾德股份常務副總裁陳郁弼

諾德股份常務副總裁陳郁弼認為,動力電池企業切換薄型化銅箔是未來的重要趨勢,2019年6μm銅箔已經成為市場主流,2020年應該就到4μm銅箔了。但是鋰電銅箔應用并不是越薄越好,需要保證電池的安全性。

目前,諾德股份的4.5μm普通抗張銅箔已開始小批量供應客戶;高抗張產品已完成送樣,客戶正在驗證導入。6μm抗張≥45KG的銅箔已開始正常供應客戶,同時延伸率可≥8%。打孔銅箔已實現批量穩定生產,主要應用于固態電池,可幫助提高20%能量密度。

關鍵字:動力電池

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