登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
8月26日,中国科学院院士张锁江在“2017动力电池新材料技术与发展高峰论坛”上作了题为《动力电池系统的机遇与挑战》的精彩报告。
他指出,社会可持续发展战略对动力电池技术的突破提出了刚性需求,现今动力电池行业得到迅猛发展,中国在2016年超越日本成为全球动力电池第一大生产制造国。但目前动力电池性能亟需提升,提高电池能量密度是众多待突破技术中的核心。目前最有效的解决策略是在电极材料和电解液领域进行技术创新。
化工是一个从系统的角度来研究和解决问题的学科。动力电池就是一个非常“大”而复杂的系统,从系统的宏观角度更容易发现和解决动力电池发展中遇到的瓶颈问题。张锁江院士就动力电池系统发展中所遇到的机遇和挑战从三个方面进行了论述。首先从全球社会发展趋势和中国自身的特点就动力电池发展的必要性进行了论述,他指出发展动力电池对实现产业升级和发展智慧型能源网络具有重要意义。其次,提升动力电池性能不仅需要提升电极材料、电解液和隔膜等关键材料的性质,还要从系统工程的角度通过优化来提升其兼容性和电芯的制造工艺。最后在对动力电池未来发展的展望中,他指出未来动力电池将从目前的液态锂离子电池过渡到更加安全的凝胶型和固态电池,同时也需要从锂资源的有限性来推进其高效循环开发和利用。
以下为演讲实录,有部分整理:
动力电池系统面临着怎样的机遇和挑战呢?今天报告主要分成三个部分:第一部分讲一下世界的大趋势,分析世界的形势和中国的政策;第二部分是分享一下我们自己做的工作;第三部分则是一些展望。
一、机遇与挑战
首先谈谈世界的大趋势。我们如今身处“地球村”,互联网等媒介将全世界都连接在了一起。事实上,新材料在线®正是借着互联网大时代的春风发展起来的。当前世界的主题是和平与发展,在座的每一家企业、每一位专家都是怀着和谐发展或共同发展的目的来参会的。当代另一个明显的重要特征:科技发展日新月异,比如一种材料会迅速被另一种材料所取代,我们讲求科技创新,而因为科技创新速度的加快,产业结构升级也加快了。我们属于化工产业,材料也属于化工范畴,但它从规划到产业化的周期非常漫长,已经不适应这个时代的发展要求了,亟待从过程工业的角度来优化升级,也表明世界的大趋势给产业界、学术界提出了更大的挑战。
这个大挑战反馈给科技创新,会带来什么样的趋势呢?科技上的大趋势交叉融合,要求绿色化、智能化、高值化。具体到重要研究方向,我认为是新能源、新材料、生命健康和绿色环保。
谈到能源,国家领导对此非常重视。在2014年6月13日的中央财经领导小组第六次会议上,国家领导人指出要推动能源的革命,包括消费、供给侧、技术和体制革命四个方面。而只有技术革命才能推动供给、消费和体制革命,所以能源技术革命在能源革命中起决定性作用,必须摆在能源发展全局的核心地位。党中央、国务院也确定设立能源、信息等领域的国家实验室,这也进一步证明了能源的重要性。
目前,我们国家的能源结构是富煤、少气、缺油,迫切需要转型。到2050年清洁能源将占据我国总能源的50%以上,因此使用清洁能源如水电、太阳能、风能等,是国际大趋势。总体上,能源结构是要从高碳向低碳发展,新能源占比不断增加,同时要把电能系统网络化、智能化。
为什么要发展清洁能源呢?我们国家处在生态建设之中,十八届三中全会提出了“五大建设”,其中就提到了“绿色化”。世界各国都非常重视风能、太阳能、地热能、海洋能、水电、生物质能等新能源的开和和利用,我们国家提出驱动以新能源和可再生能源为主体的能源供应体系尽早形成。新的能源必须构建新的系统,大家看到这个新能源电力系统图中包括风能、太阳能,地热能、潮汐能等,它们一个共同的特点就是波动性强,有波动就必须要储能,因此大规模的储能是新能源电力系统是否能稳定使用的核心技术之一。
电动汽车将对世界能源格局的变化产生深远影响,目前全世界都在大力发展电动汽车。2016年,我国电动汽车销量突破50万辆,预计2020年的产量将达到200万辆,产值超过6000亿元。我国原则上不再核准新建燃油汽车项目,并严格控制现有汽车企业扩大传统燃油车产能。国外方面,在G20汉堡峰会上,法国、德国、印度、挪威等国家明确表态将全民禁售燃油车,松下、三星、LG等知名公司着手大力发展电动汽车电池市场,已开启车用电池“大战”。电动汽车已不仅仅只是一辆车,而是一个新的机遇。它将能极大地解决环境污染问题、能源危机、同别国的争端问题,同时促进智能车的发展,并通过车联网让“地球村”联系得更紧密。
电动汽车将通过智能电网与新能源发电共同发展。电池储能是一个大的系统,在很多领域上都能应用,比如3C产品、电动汽车、智能穿戴、航空航天和规模储能等。每一个领域对电池的要求都不一样,比如3C产品需要的是小型化、高能量的电池,而电动汽车则要求高能量、高功率、长寿命的电池。
实际上,电池储能是一个产业链,从国家的角度来讲要建立贯通研发的模式,关键技术主要靠科学院、科研机构来解决,当然也包括一些企业的研发中心。那企业主要做什么呢?企业要做关键示范,然后再推广。目前,从材料、器件到系统这样一个贯通的研发模式已经存在,只是仍然比较松散。大家都说科技成果转化力不够,事实上是从ABC到XYZ的链条没有做好,这里面包含了一个系统的研发模式,包括从分子水平分析、纳微成像到中试、工业示范、实况产品检验等,主要的挑战是动力电池、规模储能、特种电池的放大效应,需要科研和产业界联合起来,构建一个完整的、先进的研发大平台。
关于锂电池的研究,大视野下的纳微原位解析是非常重要的,要建立跨尺度的模拟仿真技术,特别是纳米级别的模型尤为重要,但这一条研究链并没有建立起来。另外,智能大数据系统急需建立,刚才新材料在线®和寻材问料也提出来了,这个大数据系统要服务于成千上万家的企业,成为科研单位、企业和用户之间的桥梁和纽带。除此之外,要建立共享的理念。共享是没有边界的,比如北京的中关村、怀柔、上海、深圳、广州和香港等地都可以共享人才、共享平台、共享资源、共享成果,这个理念非常重要。
那具体在运作模式上是如何实现的呢?大家来自五湖四海,股份制是最好的,新的运作模式就是共同创造、共同分享、引领未来。如果我们要建一个国家级的大平台,一定要做到“三总”(总指挥、总工程师、总保障师),分工协作。总工仅仅负责技术方面的事情,资金或者其它事务让总指挥来做,另外有总保障师做后勤保障。
我们正在面临着一个历史性的重大机遇,中国2016年已经超越日本成为全球电池储能第一大国,而且动力电池产业发展迅猛,2016年销量达到30GWh。科研方面,全钒液流电池实现产业化,锂液流电池进入示范阶段。中国强大的经济社会发展对电池储能技术突破提出了刚性要求。
二、研究进展
这部分主要讲讲我们目前的研究进展,针对动力电池、超级电容和储能电池。
先讲动力电池。动力电池目前主要存在四方面问题:一、续航里程短、成本高;二、充电速度慢;三、安全性差,易燃易爆;四、环境适应性差。在全世界范围来看,这些问题都是普遍存在的,其中续航里程短可以归结为能量密度低。怎样让动力电池既便宜又拥有高能量密度呢?这是一个很难解决的问题。我们最近与北京协同创新研究院、美国康奈尔大学都有在研讨这个问题。
能量密度要提高到300Wh/kg,电极材料和电解液的创新是根本,这也是一个系统的问题。电极材料方面,我们要从磷酸铁锂/石墨体系过渡到三元/石墨体系,未来朝向高镍三元/硅碳体系发展。电解液则是从常规的4.2V电解液往高压电解液(4.8-5.0V)发展。总的来说,提高动力电池性能,需要解决高容量电极材料问题、高压高安全电解液问题、电芯及电池组工艺问题。我们这些年组建了从材料到系统的协同创新团队,研究电极材料、新型电解液,并和企业合作进行电池组装测试实验。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
今年将是新一代电池技术争奇斗艳的一年,包括46系列大圆柱电池、固液混合电池、凝聚态电池、M3P电池/磷酸锰铁锂电池、钠离子电池,以及应用于eVTOL领域的高能量密度电池,有望陆续装机配套,接受市场的实测。01固液混合(半固态)电池将竞相登台3月26日,智己汽车宣布,即将于5月上市的智己L6将率先搭载
北极星电池网获悉,据工信部消息,为进一步做好新能源汽车动力电池综合利用工作,3月25日,节能与综合利用司组织召开线上研讨会,部分省份工信部门的相关工作负责同志参加会议。节能与综合利用司重点介绍了《新能源汽车动力电池综合利用管理办法》编制进展,反馈了2023年摸底调研相关情况。各地介绍了
北极星电池网获悉,来自瑞典电池制造商Northvolt的消息显示,3月25日,其位于德国海德的NorthvoltDrei电池超级工厂正式开工。据悉,该工厂将利用德国第一个风电场所在地区的可再生风力发电,计划雇用约3000名员工,最大年产能为60GWh,足以为大约100万辆电动汽车提供电池产品,将于2026年开始首次运营
潺潺的流水应和着青山和花海,悠扬的驼铃传唱着千年的故事,这片古老的西北大地,早已改变雾霾沙尘的旧貌,绿色新颜扮靓了西宁湟中的山河。清洁能源送进千家万户、袅袅炊烟中飘出欢声笑语,绿色发展让西宁民众的生活更加美好。日前,格力钛新能源系列车型齐进青海省西宁市,承担湟中区绿色交通网络建设
2024年政府工作报告指出,过去一年来,我国的电动汽车、锂电池、光伏产品“新三样”出口增长近30%。下一步,要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。政府工作报告首次提及锂电池、新型储能,这对锂电行业发展无疑是个积极的信号,在一定程度上会推动产业的发展
日前,中国台湾省固态电池厂商辉能科技(下称辉能)官宣:今年量产固态电池。消息只在自媒体、垂类媒体中赚到了些点击量,却未在电池制造业、新能源汽车商和学术界引发太大波澜。平心而论,动力电池和新型储能电芯市场规模足够大,人们乐见固态电池领域取得的每一项技术突破,无论实现突破的是中国企业
北极星储能网获悉,据宁德时代消息,3月21日,上海久事(集团)有限公司(以下简称“久事集团”)与宁德时代新能源科技股份有限公司在福建宁德签署战略合作协议。根据协议,宁德时代将为久事集团提供动力电池维保等授权,拓宽动力电池售后衍生服务市场;完善新能源客货运、旅游交通工具数字管理平台,
北极星电池网获悉,据“江宁发布”消息,近日,江苏南京江宁招商团赴瑞典、韩国开展招商引资促进与经贸合作交流,签约引进总投资达17.67亿美元的9个外资项目。其中,江宁滨江开发区与韩国电池巨头LG新能源进行签约,总投资约8亿美元(约57.7亿元人民币),主要涉及动力电池、储能电池等生产项目。资料
近日,中建二局华东公司承建的翔蜂新能源产业园项目一期正式完工。项目位于江苏省常州市金坛区,占地约656亩,建筑面积约41万平方米,是江苏省重点工程,定位为高标准、智能化、零排放的环保型AI工厂,旨在打造国内领先的洁净厂房,配置世界先进的电池自动化生产设备,自动化率达95%。项目建成后,对蜂
根据公告显示,2023年,比亚迪集团营业额为人民币602315百万元,(约为6023亿)同比提升42.04%。其中汽车、汽车相关产品及其他产品业务的收入约人民币4834亿元左右,同比增长48.90%。2023年,比亚迪汽车销量强势领跑,实现同比超60%的大幅增长,持续创历史新高,蝉联中国车企乘用车销量第一。去年11月
锂电池行业去库存以及价格战,将是一个非常长期的过程。据工信部的数据,自2022年我国锂电池行业总产值首次突破万亿元大关之后,2023年这一数据再创新高,超1.4万亿元。同时,2023年,锂电池行业产品价格出现明显下降,电芯价格降幅超过50%。产品价格下滑的同时,产能利用率也在下滑。以锂电池头部上市
2023年12月22日,厦门质检院承担的国家市场监管总局科技计划项目“锂离子动力电池系统失效模式与机理研究”和“基于数字孪生技术的锂电池产品质量安全风险检测”在南京顺利通过总局组织的专家验收。“锂离子动力电池系统失效模式与机理研究”通过对锂离子动力电池系统进行交变湿热、温度冲击、振动、机
2023年12月29日,赛克瑞浦动力电池系统有限公司赛克瑞浦20GWh动力电池系统项目光伏储能设计施工总承包(项目编号:GXJD-2312111061172)中标公示发布,第一中标候选人为阳光电源子公司阳光新能源开发股份有限公司,含税投标总报价1575.511675万元。第二中标候选人为赛富电力集团股份有限公司,含税投标
北极星储能网获悉,11月30日,重庆市政府印发《重庆智能网联新能源汽车零部件产业集群提升专项行动方案(2023—2027年)》。《方案》提出,到2027年,重庆市智能网联新能源汽车零部件产业营业收入达到7000亿元,累计新增新型智能网联新能源汽车零部件企业800家。还提及重点发展动力电池系统等七大领域
北极星储能网获悉,11月23日广西机电设备招标有限公司关于赛克瑞浦20GWh动力电池系统项目光伏储能设计施工总承包(GXJD-2312111061172)公开招标公告发布。公告显示,该项目在赛克瑞浦20GWh动力电池系统项目PACK车间、综合库屋面建设分布式光伏发电系统,并配置集装箱式储能系统、光储碳管理系统。设计
11月9日,郑州市政府印发《关于金融支持新能源汽车产业链高质量发展的意见》。《意见》提出,支持新能源汽车整车企业做强做大。支持“三电”企业加快扩优势补短板。开展高强度、轻量化、高安全、低成本、长寿命的动力电池系统短板技术攻关,鼓励氢燃料电池系统生产企业加大高功率系统开发,突破关键技
德银天下发布公告,于2023年10月13日,该公司全资附属公司通汇与陕重汽签订工业品买卖合同,通汇向陕重汽提供总价为人民币1985.08万元(不含税)的动力电池系统及换电系统。工业品买卖合同的条款,包括工业品买卖合同内物料总价、结算方式和其他条款乃由订约方参考同类型产品的现行市场价格及同类型企业
近日,扬州市政府印发《扬州市汽车及零部件产业集群高质量发展实施方案(2023-2025年)》。《方案》提出,着力围绕新能源汽车产业加快布局。支持布局动力电池上游材料企业,着力提升动力电池系统的全天候、高安全、长续航技术水平,招引动力电池上游正负极材料、隔膜、电解液等电池材料。鼓励中化锂电
9月1日,《重庆智能网联新能源汽车零部件产业集群提升专项行动方案(2023—2027年)(征求意见稿)》(下称《方案》)面向社会公开征求意见建议。《方案》提出,到2027年,重庆市计划建成跨域融合、上下协同的智能网联新能源汽车零部件产业集群,累计新增新型智能网联新能源汽车零部件企业800家,智能
7月28日,湖南省工信厅公示《湖南省新能源汽车关键核心配套件清单》拟认定名单。涉及动力电池系统、电池管理系统(BMS)等。详情如下:关于湖南省新能源汽车关键核心配套件清单拟认定名单的公示根据《湖南省工业和信息化厅湖南省发展和改革委员会湖南省财政厅关于印发〈关于支持新能源汽车产业高质量发
据华霆动力消息,近日,位于柳州北部生态新区的柳州华霆举行“柳州华霆动力电池系统二期投产仪式”。柳州华霆动力电池系统二期项目为宝骏车型“云朵”量身定制,云朵是宝骏首款大5座纯电车,定位为紧凑级纯电动车。此次柳州华霆动力电池系统二期投产仪式成功举办,标志着柳州华霆将为宝骏云朵提供动力
北极星储能网获悉,2023年7月5日,中国首个新能源船舶动力电池系统自动化制造基地正式投产。该生产基地由由安易控打造的选址于广东省珠海国家高新区港湾7号智造超级工厂,第一期产能为300MWh的船舶动力电池系统。亿纬锂能副总裁、亿纬储能总裁陈翔先生出席活动并致辞,他表示,未来,亿纬锂能将与安易
北极星储能网获悉,3月22日,国家市场监督管理总局对2项拟立项钠离子电池国家标准项目公开征求意见,征求意见截止时间为2024年4月10日。文件显示,主要起草单位为中国电子技术标准化研究院、中国科学院物理研究所、宁德时代新能源科技股份有限公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司。其中,《电能存储系统
记者9日从大港油田获悉,该油田联合科研企业完成攻关,实现磷酸铁钠电池储能先导试验电站并网投运。这标志着钠离子电池在新型储能技术创新及应用方面取得新突破。相比新能源汽车上普遍使用的锂离子电池,钠离子电池具有资源丰富、材料成本较低、使用寿命较长、安全性较好等诸多优势。国家发展改革委、
2月2日,河南理工力强钠离子电池储能产业基地项目招标公告发布。在项目所在地建设钠离子电池储能基地,打造光充储示范基地,项目主要研发生产钠离子电池原材料、钠离子电池示范线(生产线)、PACK、储能设备(含家庭储能设备)等为(电厂、电网、工业用电、产业园区、商业楼宇、学校、医院、柔性充电堆、低
2023年,南澳大利亚州(SA)的电力结构中的可变可再生电力(VRE)数量是全球比例最高的国家(葡萄牙)的两倍。电力储能也在快速增长,但对于电力供应脱碳还没有足够的意义。需要更多的VRE和更多的储能来实现政策目标。它是否负担得起并且经济上合理?本文进行了时间序列分析,假设储能的运行是为了最大限度
近日,国家能源局发布2024年第1号公告,将纬景储能“上海市杨浦区锌铁液流电池储能示范项目”等全国56个项目列为新型储能试点示范项目。此次新型储能试点示范项目申报和评选工作由国家能源局组织开展,旨在推动新型储能多元化高质量发展,充分发挥示范引领带动作用。根据《国家能源局综合司关于开展新
北极星储能网获悉,1月19日,中节能太阳能公告,拟发行可转债、募集资金不超过29.5亿元(含本数),扣除发行费用后的净额将全部用于光伏电站项目建设。其中包含位于新疆察布查尔250MW/1GWh全钒液流电池储能配套光伏项目。根据募集说明书,中节能太阳能拟募集29.5亿元,用于六个光伏项目投资开发,其中
北极星储能网获悉,1月18日上午,泰鼎储能科技全钒液流电池储能电站项目签约仪式在安徽省宣城市泾县举行。据了解,泰鼎储能科技有限公司是吉林省中鼎新能源集团有限公司子公司,主营全钒液流电池储能系统的研发生产,泰鼎储能科技全钒液流电池储能电站项目总投资5亿元,一期项目主要为全钒液流电池储能
北极星储能网获悉,1月5日,河南省人民政府印发《河南省重大技术装备攻坚方案(2023—2025年)》,其中提出:推动先进储能技术攻关,加快突破清洁低碳、安全高效的新型储能装备。做优动力电池,做强退役动力电池储能梯级利用装备,突破发展储能电池及系统在线检测、状态预测和预警技术及装备。《方案》
2024年1月4日,力神电池研发推出精心打磨的新一代储能液冷一体柜新品,该产品采用力神成熟、高放电倍率、长寿命的大容量磷酸铁锂电池,智能一体化紧凑设计,容量可达215kWh、额定功率100KW。
北极星储能网获悉,外媒报道,德国运营商PreussenElektra拟于退役核电站厂址改建储能设施,储能项目将分两期建设建成以后总规模将达800MW/1600MWh,并成为欧洲最大的电池储能项目。据报道,布罗克多夫核电站(Brokdorf)位于德国北部Schleswig-Holstein州,装机容量1410MW,于1986年投入使用。每年年均
据外媒报道,英国电力系统运营商NationalGridESO公司在12月12日启动了其开放式平衡平台的第一阶段,该平台旨在为该公司的控制室提高新的精度水平。NationalGridESO公司在2023年7月发布净零市场改革的结论中表达了建立一个开放式平衡平台的意图,包括将其启动日期定在今年12月。新系统将为NationalGridE
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!