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我国在动力电池方面获重大突破,研发出一种NCA三元高比能量动力锂电池

2018年06月11日 10:17 次阅读

近日,我国在高镍正极材料及动力电池单体开发方面获重大突破,天津力神电池股份有限公司研发出一种NCA三元高比能量动力锂电池,能量密度超过300wh/kg,引发业界关注。根据国家工信部《汽车产业中长期发展规划》,要求2020年动力电池单体能量密度达到300Wh/kg,成为业界努力攻关的目标之一。天津力神高比能量电池研发的成功,令整个业界为之一振,也将中国NCA三元电池带入高能量密度3.0时代。

据电池中国网了解,天津力神在氧化镍钴铝锂(NCA)正极材料前期研究基础上,开发高比能量、长循环寿命、良好安全性能的锂离子动力电池用高镍系正极材料;通过纳米制备、纳米分散、包覆及预嵌锂等多种技术,研制容量高、首次效率高、循环稳定性及倍率性能好的硅碳负极材料。

我国在动力电池方面获重大突破,研发出一种NCA三元高比能量动力锂电池

据悉,天津力神基于该体系开发了电芯单体的比能量达到302wh/Kg,体积能量密度大于642Wh/L,25℃下1C充放电循环710次(100%DOD),容量保持率达到80%;同时通过优化电解液配方,循环性能明显改善,目前循环285次(100%DOD)容量保持率高达96%。这一工作为开发出比能量300Wh/kg、循环寿命1500次的锂离子电池单体奠定了基础。

近几年,高能量密度的要求促使国内电池企业不断向高镍三元材料布局。据电池中国网了解,磷酸铁锂材料受到本身性能的限制,以目前的技术难以在2020年达到国家相关规划中对能量密度的要求,三元的NCM 111和NCM 523等材料也很难预期达到单体能量密度300wh/kg的目标。目前主流的NCM 523 可以达到160-200wh/kg,而NCM 622 和NCM 811分别可以达到230wh/kg和280wh/kg。所以要实现对动力电池能量密度的高要求和续航里程的延长,必须要大力发展高镍三元材料。

高镍三元材料主要指镍含量高的三元材料,目前常见的有NCM622、NCM811和NCA。在高镍三元材料中,Ni 主要的作用是提供容量,含量越高电池的能量密度越大;而Co贡献一部分容量的同时可以稳定结构;Mn/Al主要用来稳定结构,三者协同作用,共同发挥出三元材料高能量密度、较低成本等优点。

在国家政策要求、新能源汽车续航里程提高和钴价不断高涨的多重刺激之下,高镍体系的NCM 811和NCA材料已经成为国内动力电池企业积极布局的热点,而从市场情况来看,大多数企业选择了NCM 811路线,而非NCA路线。

据悉,当升科技NCM 811产品目前年产能为4000吨,三期工程计划1.8万吨/年高镍多元材料产能,将于2018年至2020年间陆续建成投产;国轩高科表示已经开发出三元811材料软包电芯,能量密度能够达到302wh/kg;杉杉能源2017年底宣布月产100吨的宁乡基地NCM 811产线顺利投产;亿纬锂能表示,自从2012年起就已开始推广非车用NCM 811;天津巴莫2017年年产5000吨高镍材料产线投产,目前已经实现向国际大客户批量提供NCM 811。据电池中国网了解,宁波金和、厦门钨业、天力锂能等高镍811项目也在稳步推进。

而三元NCA 材料,由于国内起步比较晚,技术水平较国外企业有很大的差距,NCA目前产能主要集中在日本和韩国。NCA主要的供应商有日本的住友金属(Sumitomo)、日本化学产业株式会社和户田化学(Toda),韩国的Ecopro和GSEM也有少量产品销售。其中,户田化学主要供应日本AESC和韩国LGC,住友金属主要供应松下和PEVE,韩国的Ecopro对应客户为SDI。数据显示,2017年中国电动汽车市场实现锂离子电池装机总量33.55GWh,其中磷酸铁锂电池装机16.33GWh,NCM三元电池实现装机15GWh,而NCA三元电池装机量仅为286.5MWh。

国内NCA技术路线没有发展起来,除了起步晚,还与三元NCA 材料的生产技术壁垒较高有很大关系。在NCA材料中以Al代替锰,实际是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性,离子掺杂可以增强材料的稳定性,提高材料的循环性能。但是在制作过程中,由于Al为两性金属,不易沉淀。NCA电池需要纯氧环境、加工成本较高,在电池生产全过程均要控制湿度在10%以下,这些对国内企业都存在很大挑战。

所以,此次天津力神在高镍NCA正极材料方面的重大突破给中国的电池企业注入了一剂强心剂。而据电池中国网了解,国内企业如贝特瑞NCA技术已具备量产条件,目前在深圳有3000吨高镍正极材料产能,已实现向松下等客户销售,后续将在江苏常州新建1.5万吨高镍正极材料生产线。另外,上海德朗能、杉杉能源和容百锂电也都对外宣称,具备规模化生产NCA材料的能力。

电池中国网认为,虽然NCA材料具有高技术壁垒,国内企业要实现与日韩企业的抗衡还面临诸多挑战,但是相信在中国这个全球最大的动力电池市场,随着国内企业的不断赶超和技术积累,未来几年内必将迎来高镍电池生产的爆发期,也必定会产生全球领先的本土NCA电池企业巨头。

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2016年燃料电池车总产量为629辆,2017年燃料电池车总产量为1272辆,在各种政策支持下,商用...

发表于 2018-05-24 09:09 2982次阅读
2013年氢燃料电池车商业化到2017年年底,全...

电池系统需要大量的材料来实现电芯成组

在实际操作中,对于结构胶的材料,特别是由上述模组的设计要求,往下深入到胶水的实际特性的时候,需要考虑...

发表于 2018-05-24 09:02 1194次阅读
电池系统需要大量的材料来实现电芯成组

降低汽车整车及零部件进口关税后有什么影响

韩国电池企业在全球电动汽车供应链上,一直扮演着重要供应商的角色。由于新能源汽车的特殊性,一款车的量产...

发表于 2018-05-24 08:55 3783次阅读
降低汽车整车及零部件进口关税后有什么影响

华立源打造动力电池新利器26650

华立源在圆柱锂电升级选择了后者26650型号,多方实验验证26650的尺寸型号更适合现新能源发展阶段...

发表于 2018-05-23 15:02 587次阅读
华立源打造动力电池新利器26650

智能制造背景下锂电装备技术的升级与实践

杜义贤指出,新一代人工智能呈现出5大特征:一是大数据驱动的知识学习;二是跨媒体的协同处理;三是人机协...

发表于 2018-05-23 14:54 1369次阅读
智能制造背景下锂电装备技术的升级与实践

想买新能源汽车,可你真的了解锂电池吗?

锂电池技术 锂电池已经在电动车上使用,今天锂电池更多的用于低压网络上。 锂电池的优点是充电循环次数多...

发表于 2018-05-23 09:42 1172次阅读
想买新能源汽车,可你真的了解锂电池吗?

采用CC1101微功耗无线收发模块,在通信过程中...

基于RSSI测距的模型主要通过发射和接收信号强度来计算信号传播损耗而定位,信号传波损耗值在相同传播环...

发表于 2018-05-22 09:38 1256次阅读
采用CC1101微功耗无线收发模块,在通信过程中...

动力电池行业快速洗牌 谁去谁留

我国动力电池行业进入了快速洗牌期,2015~2017年,动力电池配套企业已从150家降至100家左右...

发表于 2018-05-21 17:13 1036次阅读
动力电池行业快速洗牌 谁去谁留

动力电池行业主要存在的6大现状

从目前调研情况来看,电池企业普遍认为2018年动力电池市场竞争异常激烈,企业正遭受着多方面的碾压,产...

发表于 2018-05-21 16:40 973次阅读
动力电池行业主要存在的6大现状

锂电池扩产竞备赛已进入下半场,巨头合纵连横竞争力...

软包电池凭借高能量密度迅速崛起,但是由于技术门槛较高,与方形、圆柱的技术原理相差较大,所以扩张主要集...

发表于 2018-05-21 10:44 835次阅读
锂电池扩产竞备赛已进入下半场,巨头合纵连横竞争力...

比克18650-3.0Ah电芯产品在国内率先发布...

近年来,国内政策引导动力电池能量密度不断提升,根据《中国汽车产业中长期发展规划》中明确规划,到202...

发表于 2018-05-21 10:07 649次阅读
比克18650-3.0Ah电芯产品在国内率先发布...

分享一颗可以兼容8.2V,8.4V,8.7V,8.8V的锂电池充电芯片支持5V输入,请问怎样使用SY6981制作5V输入的双节锂电池8.4V充电器?

发表于 2018-05-21 09:51 444次阅读
分享一颗可以兼容8.2V,8.4V,8.7V,8.8V的锂电池充电芯片支持5V输入,请问怎样使用SY6981制作5V输入的双节锂电池8.4V充电器?

一文分析新能源汽车动力电池格局

新能源汽车作为汽车产业的发展方向之一,受到了国家的高度重视。大力发展新能源汽车,是我国实现从汽车大国...

发表于 2018-05-20 08:57 2968次阅读
一文分析新能源汽车动力电池格局

新宇智能锂电设备除尘秘诀及其他硬实力

随着动力电芯技术和市场的逐步发展,锂电模切设备从木板刀模冲切被五金模切替代,尤其从2015年以来,不...

发表于 2018-05-18 16:49 2187次阅读
新宇智能锂电设备除尘秘诀及其他硬实力

随着整车续航要求的提升,高能量密度的三元电池需求...

随着整车续航要求的提升,高能量密度的三元电池需求量显著提高。预计2020年搭载三元电池的新能源汽车有...

发表于 2018-05-18 10:38 372次阅读
随着整车续航要求的提升,高能量密度的三元电池需求...

求讲解锂电池保护板原理?

发表于 2018-05-18 07:56 468次阅读
求讲解锂电池保护板原理?

对话杨晓伟:桑顿新能源的闭环布局与开放生态

从事动力电池不足4年时间的桑顿新能源,依托于背后的桑德集团,以快速稳健的布局速度,从核心材料到动力锂...

发表于 2018-05-17 15:31 996次阅读
对话杨晓伟:桑顿新能源的闭环布局与开放生态

动力电池市场下游订单不足 库存水平较低

业内人士表示,随着动力电池市场淡季逐渐过去,下游大型电芯厂开工率将提升。部分车企业新车型上市,电池厂...

发表于 2018-05-17 15:27 317次阅读
动力电池市场下游订单不足 库存水平较低

比克18650电芯3.0Ah量产 却无法解决低温...

据悉,比克3.0高能芯目前产能为6.5GWh,日产达200万颗,可支持电动乘用车500公里的续驶里程...

发表于 2018-05-17 15:18 534次阅读
比克18650电芯3.0Ah量产 却无法解决低温...

锂电池快充技术新突破

美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳团队研发的10分钟极速充电技术,攻克了锂电池快速充电和电池寿命难以兼得的...

发表于 2018-05-17 15:15 778次阅读
锂电池快充技术新突破

加码正极材料 桑顿正极旨在行业NO.1

未来技术水平领先、产品品质控制比较好、资金实力雄厚、资源布局合理的正极材料企业将愈发强大。目前市场上...

发表于 2018-05-17 15:02 408次阅读
加码正极材料 桑顿正极旨在行业NO.1

特斯拉已掌握了在锂离子电池中降低钴金属用量的技术

那么应该如何降低钴的用量呢?一般的技术方案是增加镍的使用量,镍的主要作用也是提升电池的能量密度。这个...

发表于 2018-05-16 10:00 606次阅读
特斯拉已掌握了在锂离子电池中降低钴金属用量的技术

大众签署480亿美元动力电池采购订单

目前大众动力电池采购合同金额已达480亿美元,这一数字大致相当于特斯拉目前的整个市值,是大众集团几周...

发表于 2018-05-16 08:38 512次阅读
大众签署480亿美元动力电池采购订单

动力电池性能要求究竟有哪几个方面?各个要求之间又...

杨裕生强调,高补贴推动发展的纯电动汽车难以市场化。在有补贴时,可发展中等行程的物流车等特种车辆,但是...

发表于 2018-05-15 15:26 5064次阅读
动力电池性能要求究竟有哪几个方面?各个要求之间又...

创新方案加持泰德激光将迎动力电池市场丰收

国家大力发展新能源汽车产业,要促进上下游的创新协作,进而实现关键技术的突破。积极构建完整的制作和研发...

发表于 2018-05-15 15:20 925次阅读
创新方案加持泰德激光将迎动力电池市场丰收

分享12家电池及PACK企业的调研信息

从市场拓展来看,鉴于竞争环境愈发残酷,市场集中度大幅提高,电池企业不得不采取应对措施:一方面保持在原...

发表于 2018-05-15 15:15 1090次阅读
分享12家电池及PACK企业的调研信息

光华科技5000万设中力新能源 布局新能源产业

光华科技拟以自有资金5000万元在珠海设立中力新能源,经营范围包括新能源汽车动力电池回收、梯级利用、...

发表于 2018-05-15 14:28 867次阅读
光华科技5000万设中力新能源 布局新能源产业

【资料】第14部视频课件:锂电池资料

发表于 2018-05-09 18:58 147次阅读
【资料】第14部视频课件:锂电池资料

哪位大神有锂电池保护电路设计经验,求指导

发表于 2018-05-03 11:12 338次阅读
哪位大神有锂电池保护电路设计经验,求指导

3节锂电池充电电路设计与分享AL1265/AL1260

发表于 2018-04-08 14:05 437次阅读
3节锂电池充电电路设计与分享AL1265/AL1260

锂电池浆料固含量测定仪

发表于 2018-03-26 17:14 644次阅读
锂电池浆料固含量测定仪

跪求锂电池充电电路原理图(基于bq2057c)

发表于 2018-03-16 10:54 572次阅读
跪求锂电池充电电路原理图(基于bq2057c)

新的6S 22.2V 5300mA 30C航模锂电池需要激活吗?如何激活?

发表于 2018-03-05 08:36 729次阅读
新的6S 22.2V 5300mA 30C航模锂电池需要激活吗?如何激活?