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鋰電池的落幕和現(xiàn)今眼花繚亂的新電池技術(shù)

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年05月29日  

  2月28日-3月2日,2018日本國(guó)際二次電池儲(chǔ)能展(BATTERYJAPAN)在日本東京有明展覽中心舉行。作為國(guó)際最大的電池展之一,此次展會(huì)匯聚了二次電池、電容器、各種相關(guān)高端技術(shù)、材料、部件和用于生產(chǎn)研發(fā)二次電池和電容器的先進(jìn)裝置,吸引了一大批全球二次電池生產(chǎn)商、電池用戶、新一代汽車制造商、電子制造商相關(guān)參觀者,已經(jīng)成為瞭望電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要窗口。

  高工鋰電每年都會(huì)向參展的中國(guó)企業(yè)及從業(yè)者約稿,希冀從這些鋰電產(chǎn)業(yè)的專家、從業(yè)者視角來觀察日本電池展,并分析展會(huì)背后的產(chǎn)業(yè)變遷和發(fā)展。

  【文/盛禧奧技術(shù)開發(fā)經(jīng)理朱正軍新能源電池圈】

  一年一度的BatteryJapan在東京BigSight會(huì)展中心如期而至,在參觀的過程中處處感覺到中國(guó)力量:從數(shù)量眾多的中國(guó)參觀者以及參展商,到4個(gè)主題演講中有兩個(gè)都來自中國(guó)企業(yè)(BYD和CATL)。在朋友圈上陸陸續(xù)續(xù)看到一些朋友的分享,還有姜大美女別開生面的直播。一時(shí)手癢,想寫一些自己的見聞和感受,如有不足及偏頗之處,還請(qǐng)指摘見諒。

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  #BatteryJapan2018#崛起的中國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)化力量

  在日本的電池展,能看到中國(guó)企業(yè)的主題演講還是有一些小驕傲的,一些聽后感簡(jiǎn)述如下:

  Maxell

  個(gè)人感覺有點(diǎn)像廣告,但其中提到的技術(shù)路線還是值得借鑒的。到2020年,Maxell會(huì)采用“固態(tài)電解質(zhì)+高硅負(fù)極”,目標(biāo)是將電池容量提升至現(xiàn)在的1.5倍。

  BYD

  追求鋰電池產(chǎn)業(yè)的閉環(huán),以應(yīng)對(duì)對(duì)Co資源緊缺和價(jià)格飛漲帶來的難題。Tom指出BYD提供的解決方案是:

  ①鋰電池的梯度利用:動(dòng)力電池—>儲(chǔ)能/無人物流傳送機(jī)器人等—>電池的回收和資源再利用(95%的Co可以回收)。

  ②LFP正極材料的優(yōu)化和有選擇的終端應(yīng)用。例如,E6現(xiàn)在采用的是LFP電池,但可以將其續(xù)航里程進(jìn)一步優(yōu)化至400Km。雖然NCM或NCA的能量密度高于LFP,但LFP依然和找到在儲(chǔ)能和電動(dòng)大巴上的應(yīng)用。

  得到的啟發(fā)是:技術(shù)本身無優(yōu)劣之分,而在乎合適的應(yīng)用場(chǎng)景和對(duì)技術(shù)的精益求精。

  CATL

  用R&D來提升鋰電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化能力,以達(dá)到降低成本,保持產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。梁院長(zhǎng)在報(bào)告中數(shù)次提及R&D是CATL的立身之本,結(jié)合鄙人經(jīng)驗(yàn)和業(yè)界的口碑,此言不虛,同時(shí)發(fā)人深省。計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在材料開發(fā)和電芯設(shè)計(jì)上的應(yīng)用也被數(shù)次提及,并且令人印象深刻。

  計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)其實(shí)在歐洲和北美已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,記得留學(xué)的實(shí)驗(yàn)室好幾個(gè)博后都在做這個(gè),并且有的還是企業(yè)項(xiàng)目。但在中國(guó)還不常見,特別是鋰電池行業(yè),希望可以給產(chǎn)業(yè)上或者高校里的同仁以啟發(fā)。

  同時(shí)梁院長(zhǎng)還分享CATL的技術(shù)路線,2020年通過高鎳正極和SiC負(fù)極的結(jié)合,使電池的能量密度達(dá)到250-350Wh/kg;2025年通過HV正極和鋰金屬負(fù)極,能量密度達(dá)到350-450Wh/kg;2030年后的Li-Air電池,達(dá)到450+(感覺是在能量密度的道路上策馬狂奔)。

  得到啟發(fā)是:羨彼今朝凌絕頂,豈知昨日跬步途。且用一句,“路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索之”以共勉。

  Tesla

  比較詫異,Tesla報(bào)告并不是關(guān)于Model的,而是放在家庭儲(chǔ)能應(yīng)用上。PowerWall被很深入的介紹,有點(diǎn)像產(chǎn)品推介會(huì)。但不可否認(rèn),家用儲(chǔ)能市場(chǎng)的空間確實(shí)潛力無限。在中國(guó),雖然對(duì)廣大的城市來講可能較為困難,但對(duì)農(nóng)村地區(qū)來講,還是很實(shí)用的。

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  #BatteryJapan2018#有些落寞的鋰電池

  其實(shí)來日本,是抱著學(xué)習(xí)的目的,興匆匆的沖著日本的鋰電池技術(shù)來的,但多少有些失望。也許如一個(gè)朋友所講,好的技術(shù)和材料未必在展會(huì)。展會(huì)中針對(duì)硅負(fù)極的材料包括硅材料,粘結(jié)劑,電解液的展臺(tái)并不多。設(shè)備的展區(qū),遠(yuǎn)不如CIBF,甚至不如北京電池展。

  由此可以看出中國(guó)在鋰電池電池的大工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化中的地位,要為鋰電設(shè)備的朋友鼓掌。

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  #BatteryJapan2018#眼花繚亂的新電池技術(shù)

  與稍顯落寞的鋰電池相比,Hydrogen燃料電池在這次展會(huì)上可謂是大放異彩,各種新電池技術(shù),如固態(tài)電池和Mg-Air電池,也是爭(zhēng)奇斗艷。

  Hydrogen燃料電池

  H2燃料電池單獨(dú)成館,可謂出盡風(fēng)頭。Tesla的電動(dòng)跑車在里面略顯尷尬(雖然作者也承認(rèn),ModelX確實(shí)是裝逼神器,不過現(xiàn)階段也只能蹭進(jìn)去摸摸方向盤)。Toyota和Honda都展出他們的染料電池汽車,不同的是Toyota是卡車(和一個(gè)漂亮的前臺(tái)妹子),Honda是一輛轎車。

  令人眼前一亮的是Panasonic的HomeFuelCell系統(tǒng)(日本叫Ene-farms),可以將液化氣(煤氣)分解成氫氣,供給FuelCell發(fā)電用,反應(yīng)釋放的水汽也可以作為熱源,并且可以在家庭使用。聽說已經(jīng)賣出很多套,現(xiàn)在在歐洲也是大受歡迎。不得不說,日本在H2燃料電池的研發(fā)和應(yīng)用上已經(jīng)甩世界別的國(guó)家?guī)讞l街,不過也不可以妄自菲薄,畢竟中國(guó)擁有世界最大的市場(chǎng),并且還有很多強(qiáng)大的能力(不敢多說,怕被噴)。

  固態(tài)電池,Mg空氣電池

  固態(tài)電池在展會(huì)上也有亮點(diǎn),不過照片忘了拍了,就暫不做評(píng)論。Mg空氣電池倒有兩張照片,其中一張是Furukawa的MgBox展示,一位白發(fā)蒼蒼的老爺爺利索的拆紙盒然后往紙盒里面注水,片刻間燈亮了,同時(shí)變成了一個(gè)充電寶,旁邊又有一個(gè)美女在甜糯的旁白,可謂是吃瓜群眾人山人海,硬是沒擠進(jìn)去。感覺這個(gè)盒子可以作為居家旅行必備,有興趣的朋友可參看附件。

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  #BatteryJapan2018#大開眼界的檢測(cè)技術(shù)

  說到檢測(cè)技術(shù),不得不佩服日本人對(duì)技術(shù)的鉆研。展館入口就是一整館的檢測(cè)設(shè)備,常見的SEM,SEM,DSC就不用說,JEOL能夠?qū)﹄姵爻潆姾透邷胤磻?yīng)產(chǎn)生氣體進(jìn)行定量分析的多重周回飛行時(shí)間質(zhì)量分析計(jì)(見圖),相信想對(duì)電池產(chǎn)氣機(jī)理(特別是軟包)研究的同仁應(yīng)該會(huì)感興趣。另一個(gè)對(duì)我印象特別深刻的儀器是可以對(duì)電池內(nèi)部反應(yīng)實(shí)時(shí)可視化觀測(cè)的顯微鏡,可謂是研究極片充放電過程膨脹狀態(tài)以及固態(tài)電池反應(yīng)的神器(有視頻,可是文件類型不支持),作者也十分渴望擁有,可惜一打聽300W軟妹幣,拿張名片就灰溜溜的走了。據(jù)說,某家國(guó)內(nèi)鋰電池企業(yè)已經(jīng)入手,大家都懂的。期待高校做鋰電的大牛們可以考慮來幾臺(tái),到時(shí)可以花些測(cè)試費(fèi)蹭一下。

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