押寶鈦酸鋰命懸一線 儲(chǔ)能或?qū)⒊蔀橹楹ｃy隆的救命稻草
時(shí)間:2018-08-13 16:16來源:OFweek鋰電網(wǎng) 作者:綜合報(bào)道
點(diǎn)擊:
次
近日，身處質(zhì)疑漩渦中珠海銀隆接連被曝出有廠區(qū)大面積停工，南京項(xiàng)目因工程欠款一度被法院查封等問題；日前又主動(dòng)宣布減員8000人。
雖然鈦酸鋰電池能量密度不夠的硬傷與電動(dòng)汽車更長續(xù)航里程的要求背道而馳，但是憑借超長的循環(huán)壽命和優(yōu)秀的安全性能，儲(chǔ)能市場卻能成為其極具前景的領(lǐng)域。
在各種類型的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中，鈦酸鋰電池具有循環(huán)壽命長、安全性能好等特點(diǎn)，很好的契合了電網(wǎng)儲(chǔ)能的應(yīng)用場景，但目前來看，較高的應(yīng)用成本成為阻礙鈦酸鋰電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域規(guī)模化推廣的主要障礙。
鈦酸鋰電池的特性更適合儲(chǔ)能領(lǐng)域
據(jù)了解，儲(chǔ)能技術(shù)主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和相變儲(chǔ)能等。近幾年，以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)具有能量規(guī)模大、選址靈活、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，符合電力系統(tǒng)技術(shù)需求和智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢，被各國研究機(jī)構(gòu)作為研究重點(diǎn)，成為發(fā)展最快的電力系統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)。
鋰離子電池技術(shù)隨著電池電極材料的研究一直處于快速發(fā)展的狀態(tài)，目前已經(jīng)從鈷酸鋰電池拓展到了三元系、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰等多種電池體系并存。以鈦酸鋰為負(fù)極的新型鋰離子電池，突破了石墨作為負(fù)極的固有局限性，性能顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的鋰離子電池，成為最具應(yīng)用前景的儲(chǔ)能電池之一。
安全穩(wěn)定性好。由于鈦酸鋰負(fù)極材料嵌鋰電位高，在充電的過程中避免了金屬鋰的生成和析出，又因其平衡電位高于絕大部分電解質(zhì)溶劑的還原電位，不與電解液反應(yīng)，不形成固—液界面鈍化膜，避免了很多副反應(yīng)的發(fā)生，從而大大的提高了安全性。中國電力科學(xué)研究院儲(chǔ)能電池本體研究室主任楊凱認(rèn)為，儲(chǔ)能電站和電動(dòng)汽車一樣，安全穩(wěn)定性是最為重要的指標(biāo)。
快充性能優(yōu)異。充電時(shí)間太長一直是電動(dòng)汽車發(fā)展過程中難以跨越的障礙。一般采用慢充的純電動(dòng)公交車，充電時(shí)間至少要4個(gè)小時(shí)以上，很多純電動(dòng)乘用車的充電時(shí)間更是長達(dá)8個(gè)小時(shí)。而鈦酸鋰電池十分鐘左右即可充滿，較傳統(tǒng)的電池有了質(zhì)的飛躍。
循環(huán)壽命長。與傳統(tǒng)鋰離子電池普遍采用的石墨材料相比，鈦酸鋰材料在充放電嵌脫鋰過程中，骨架結(jié)構(gòu)幾乎不發(fā)生收縮或膨脹，被稱為“零應(yīng)變”材料，避免了一般電極材料脫／嵌鋰離子時(shí)晶胞體積應(yīng)變而造成的電極結(jié)構(gòu)損壞的問題，因而具有非常優(yōu)異的循環(huán)性能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測定，普通磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命平均為4000—6000次，而鈦酸鋰電池的循環(huán)壽命可達(dá)25000次以上。
耐寬溫性能良好。一般電動(dòng)汽車在－10℃時(shí)充放電就會(huì)出現(xiàn)問題，鈦酸鋰電池耐寬溫性能良好，耐用性強(qiáng)，在－40℃到70℃均可正常充放電，無論是在冰封的北國，還是在炎熱的南方，車輛都不會(huì)因電池“休克”而影響工作，消除了用戶的后顧之憂，這一特性用在儲(chǔ)能領(lǐng)域也更為合適。
技術(shù)重構(gòu)降低成本
擁有安全穩(wěn)定性好、快充性能優(yōu)異、循環(huán)壽命長、耐寬溫性能良好等諸多優(yōu)點(diǎn)鈦酸鋰電池，卻因?yàn)楸饶芰棵芏鹊秃统杀靖哌@兩大特性影響到其在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
最初的鈦酸鋰電池是以滿足電動(dòng)汽車動(dòng)力電池需求而開發(fā)的，雖然國際上先進(jìn)的鈦酸鋰電池企業(yè)已經(jīng)開始涉足電力儲(chǔ)能領(lǐng)域，但還沒有出現(xiàn)專門為規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)的鈦酸鋰電池。
“鈦酸鋰電池在規(guī)模應(yīng)用中面臨的主要問題是成本問題，項(xiàng)目研發(fā)之初，其價(jià)格是磷酸鐵鋰電池價(jià)格的4—6倍。” 中國電力科學(xué)研究院儲(chǔ)能電池本體研究室主任楊凱認(rèn)為，鈦酸鋰電池價(jià)格居高不下，雖然性能顯著優(yōu)于現(xiàn)有鋰離子電池，但是經(jīng)濟(jì)性因素極大的限制了鈦酸鋰電池的市場推廣。
因此，鈦酸鋰電池要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用，需要在現(xiàn)有的電動(dòng)汽車用鈦酸鋰電池的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)重構(gòu)，包括材料體系、電池設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等方面的技術(shù)重構(gòu)，在保證鈦酸鋰電池長壽命本征特性的同時(shí)，大幅降低成本，從而滿足儲(chǔ)能應(yīng)用需求為目標(biāo)。
任何技術(shù)都不可能面面俱到，只需要找到各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)間的平衡點(diǎn)。
“儲(chǔ)能電池對倍率要求并不太高，放電倍率只需達(dá)到5C。”楊凱表示，“儲(chǔ)能電池一般都放在房間里，溫度相對恒定，對溫度適應(yīng)性的要求也不用太高，放棄一些性能，選擇低成本，成為最重要的選擇。”
中國電力科學(xué)研究院的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對鈦酸鋰電池進(jìn)行了成本分析后發(fā)現(xiàn)，這種電池成本高的根源在于材料。“鈦酸鋰電池用的是納米材料，材料合成工藝和電池制備工藝復(fù)雜。”
由于納米材料吸水性強(qiáng)，因此，生產(chǎn)環(huán)節(jié)必須要降低環(huán)境濕度，加大對廠房的除濕處理，并增加烘干程序，能耗顯著增加。對此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)決定在納米材料上下工夫，他們經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，最終以低成本亞微米鈦酸鋰材料取代納米鈦酸鋰材料，并以此為基礎(chǔ)建立儲(chǔ)能用鈦酸鋰電池材料體系。通過實(shí)驗(yàn)，材料粒徑在0．8微米時(shí)，既能保證長壽命的特點(diǎn)，又能降低生產(chǎn)工藝控制的苛刻條件，從而降低成本。同時(shí)，還采用在性能、制造工藝、成本方面都具有優(yōu)勢的疊片式軟包裝結(jié)構(gòu)取代環(huán)形結(jié)構(gòu)和圓柱形結(jié)構(gòu)。
這是從材料和電池結(jié)構(gòu)的重構(gòu)來降低電池成本，另一方面則針對勻漿、預(yù)涂層集流體、環(huán)境控制、電池制作工序等環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)重構(gòu)，降低電池成本。
在電極制作環(huán)節(jié)，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將進(jìn)口預(yù)涂層集流體改為自主研發(fā)的預(yù)涂層集流體；在電池制作工序上，取消了涂布前卷料烘干和注液前電芯烘干兩個(gè)烘干工序。在電池制作的環(huán)境控制環(huán)節(jié)，將環(huán)境濕度由10％放寬到30％。“納米材料一般濕度要控制在10％以下，磷酸鐵鋰則為30％，我們用亞微米材料在30％的濕度環(huán)境下制作電池，發(fā)現(xiàn)電池壽命幾乎沒受影響。”楊凱說，“經(jīng)過測試，鈦酸鋰電池的循環(huán)壽命超過16000次，電池成本下降了30％。”
鈦酸鋰電池會(huì)成為儲(chǔ)能的下一個(gè)風(fēng)口嗎？
值得注意的是，鈦酸鋰電池單體的關(guān)鍵制備工藝在2017年，國內(nèi)已經(jīng)有明顯突破，國內(nèi)一批成品電池（不是銀隆）使用國內(nèi)甚少使用的軟包工藝，這意味著已經(jīng)解決了電池鼓包、脹氣、電池致密性等一系列問題，相對于硬質(zhì)金屬殼包裝，軟包單體在能量密度上更上一層樓。
既往珠海銀隆、微宏動(dòng)力等生產(chǎn)的鈦酸鋰電池單體多用硬殼，究其原因就是因?yàn)殡y以解決工藝流程中的諸多問題，導(dǎo)致電池在使用過程中出現(xiàn)鼓包脹氣，電池的容量不穩(wěn)定。解決軟包關(guān)鍵工藝后，預(yù)計(jì)今年的能量密度躍升到穩(wěn)定的120wh以上，與磷酸鐵鋰平齊，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境可能更高。
隨著鈦酸鋰電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用前景逐漸明朗，越來越多的企業(yè)開始加入進(jìn)來，今年4月，上海電氣與國軒高科成立的合資企業(yè)，專門做儲(chǔ)能的鈦酸鋰電池的項(xiàng)目。這個(gè)合資企業(yè)今年產(chǎn)線計(jì)劃正式投產(chǎn)。
若成本問題得以解決，鈦酸鋰電池勢必會(huì)成為儲(chǔ)能這個(gè)風(fēng)口中極具競爭力的一款電池產(chǎn)品。作為未來推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前瞻性技術(shù)，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在新能源并網(wǎng)、新能源汽車、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)等方面都將發(fā)揮巨大作用。
截至目前，中國電力科學(xué)研究院的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)相關(guān)研究成果除了在“國家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程”項(xiàng)目中得到應(yīng)用外，對于在北京—張家口舉辦的2022年冬奧會(huì)以及北京電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也將發(fā)揮重要作用。
而越來越多的公司開始意識(shí)到鈦酸鋰電池在儲(chǔ)能市場的應(yīng)用前景，今年4月，上海電氣與國軒高科成立的合資企業(yè)，專門做儲(chǔ)能的鈦酸鋰電池的項(xiàng)目，該合資企業(yè)今年產(chǎn)線計(jì)劃正式投產(chǎn)。若能向儲(chǔ)能市場轉(zhuǎn)向，降低鈦酸鋰電池的成本，搖搖欲墜的珠海銀隆或許還有一線生機(jī)。
(責(zé)任編輯：王杰)
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@cbcu.com.cn
猜你喜歡
-
恒安儲(chǔ)能落戶遼寧，攜手打造鋅溴液流儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)新高地
2024-05-05 10:59 -
中鈉儲(chǔ)能甘肅正寧基地首批“中鈉Ⅱ號(hào)”鈉離子電池上市
2024-04-30 11:00 -
天齊鋰業(yè)：鋰行業(yè)進(jìn)入上升期，新電池技術(shù)的突破和儲(chǔ)能市場是需求增長點(diǎn)
2024-04-26 17:34 -
涉及儲(chǔ)能、換電等！寧王再簽“小伙伴”
2024-04-04 07:56 -
全國首個(gè)壓縮空氣與鋰電池耦合儲(chǔ)能項(xiàng)目在甘肅通渭并網(wǎng)成功
2024-03-01 10:41 -
大唐2GWh儲(chǔ)能系統(tǒng)采購中標(biāo)結(jié)果公示 比亞迪等中標(biāo)
2024-02-21 08:30 -
三星醫(yī)療擬40億元投建新能源及儲(chǔ)能制造項(xiàng)目
2024-01-29 17:58 -
總投資20億元儲(chǔ)能鋰電池制造項(xiàng)目落戶江西吉安
2024-01-11 17:47 -
深圳弗迪電池公司更名為比亞迪儲(chǔ)能
2023-12-25 17:55 -
銀高儲(chǔ)能攜手中電國際、盛銀集團(tuán)打造20GWh新能源電池產(chǎn)業(yè)基地
2023-12-20 09:47
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關(guān)新聞
-
恒安儲(chǔ)能落戶遼寧，攜手打造鋅溴液流儲(chǔ)能電池產(chǎn)業(yè)新高地
2024-05-05 10:59 -
中鈉儲(chǔ)能甘肅正寧基地首批“中鈉Ⅱ號(hào)”鈉離子電池上市
2024-04-30 11:00 -
天齊鋰業(yè)：鋰行業(yè)進(jìn)入上升期，新電池技術(shù)的突破和儲(chǔ)能市場是需求增長點(diǎn)
2024-04-26 17:34 -
涉及儲(chǔ)能、換電等！寧王再簽“小伙伴”
2024-04-04 07:56 -
全國首個(gè)壓縮空氣與鋰電池耦合儲(chǔ)能項(xiàng)目在甘肅通渭并網(wǎng)成功
2024-03-01 10:41 -
大唐2GWh儲(chǔ)能系統(tǒng)采購中標(biāo)結(jié)果公示 比亞迪等中標(biāo)
2024-02-21 08:30 -
三星醫(yī)療擬40億元投建新能源及儲(chǔ)能制造項(xiàng)目
2024-01-29 17:58 -
總投資20億元儲(chǔ)能鋰電池制造項(xiàng)目落戶江西吉安
2024-01-11 17:47
本月熱點(diǎn)
-
2024鋰電池行研報(bào)告
2024-05-24 18:59 -
多個(gè)鋰電項(xiàng)目終止，重磅文件引導(dǎo)企業(yè)單純擴(kuò)大產(chǎn)能！
2024-05-15 19:12 -
小米入局電池制造，與寧德時(shí)代成立合資公司！
2024-05-20 19:05 -
攜手多地政府，這家企業(yè)5月三大電池項(xiàng)目開工/簽約!
2024-05-21 18:46 -
重磅！新能源突傳三大利好！固態(tài)電池賽道即將爆發(fā)
2024-05-28 18:18 -
投資超25億元！這家鋰電企業(yè)擬在美國建設(shè)電池化學(xué)品項(xiàng)目
2024-05-22 19:20 -
又一10GWh項(xiàng)目開工，固態(tài)電池距離產(chǎn)業(yè)化還要多久？
2024-05-11 19:17 -
寧德時(shí)代、比亞迪、中創(chuàng)新航共同供貨蔚來“樂道”？
2024-05-09 18:48
©2017 版權(quán)所有 綠色智匯能源技術(shù)研究院 華杰永泰科技（北京）有限公司 承辦 Power by DedeCms
價(jià)值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備2024061100號(hào)
價(jià)值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備2024061100號(hào)
微信公眾號(hào)