鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1235次 | 2019年06月04日
影響鋰離子電池能量密度的因素分析
想讓電動(dòng)轎車?yán)m(xù)航更耐久，能量密度（energydensity）是電池最重要的性能參數(shù)之一，特別關(guān)于動(dòng)力電池，由于它直接決定了電動(dòng)轎車的續(xù)航路程。人們迫切需要具有更高能量密度、更高功率密度、更長(zhǎng)壽數(shù)的可充放電電池，新能源轎車想要有競(jìng)爭(zhēng)力，有必要下降電池本錢，現(xiàn)階段商品鋰離子電池的能量密度雖已抵達(dá)200-220Wh/kg，但還不能滿足要求。
1、鋰離子電池能量密度展開現(xiàn)狀
美國(guó)能源部于2012年提出“EVEverywhere”項(xiàng)目，計(jì)劃到2022年電池質(zhì)量能量密度將抵達(dá)250Wh/kg，體積能量密度抵達(dá)400Wh/L，電池本錢下降至現(xiàn)在的1/4。近年來，我國(guó)政府也高度重視儲(chǔ)能新技能的研討開發(fā)，將開發(fā)高能量密度鋰電池作為未來電池展開方向之一。《我國(guó)制造2025》明確了動(dòng)力電池的展開規(guī)劃：2020年，電池能量密度抵達(dá)300Wh/kg；2025年，電池能量密度抵達(dá)400Wh/kg；2030年，電池能量密度抵達(dá)500Wh/kg。圖1為1990-2025年鋰離子電池能量密度展開路線圖。由圖可知，跟著新資料的開發(fā)和工業(yè)制造水平的進(jìn)步，鋰離子電池的能量密度已大幅度地進(jìn)步，能量密度的進(jìn)步底子與年份成正比聯(lián)系。但現(xiàn)在新資料的開發(fā)墮入瓶頸，而工業(yè)制造水平的進(jìn)步空間也比較有限，所以未來電池能量密度的進(jìn)一步進(jìn)步存在必定的挑戰(zhàn)和不確定性。
影響能量密度的首要因素
電池能量密度進(jìn)步的關(guān)鍵在于中心資料的技能進(jìn)步，首要包含正極資料、負(fù)極資料、電解質(zhì)和隔閡這4大中心資料。鋰離子電池的活性儲(chǔ)能資料為正負(fù)極資料，進(jìn)步能量密度的辦法關(guān)于正極來說是進(jìn)步放電電位和放電容量，關(guān)于負(fù)極資料來說是高容量和低的均勻脫鋰電位。而正負(fù)極資料具有高的壓密度則有利于高的體積能量密度的完結(jié)。電解質(zhì)資料和隔閡資料作為電池的重要組成部分，需要與正負(fù)極資料進(jìn)行較好地匹配。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
現(xiàn)在鋰離子電池首要運(yùn)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電動(dòng)轎車、儲(chǔ)能三個(gè)重要領(lǐng)域，跟著運(yùn)用領(lǐng)域的擴(kuò)展對(duì)鋰電中心資料的要求也越來越高。圖4為鋰電資料未來的展開趨勢(shì)。正極資料現(xiàn)在首要圍繞著高電壓、高克容量打開，2025年后鋰硫電池，鋰空氣電池有可能漸漸開端進(jìn)入商業(yè)化；負(fù)極資料現(xiàn)在首要研討方向是硅基資料，2025年后鋰金屬負(fù)極的運(yùn)用有可能大幅度進(jìn)步電池的能量密度；電解質(zhì)資料現(xiàn)在急需解決與高電壓正極匹配的電解液，隔閡資料首要是PET、纖維素隔閡的開發(fā)運(yùn)用，之后電解質(zhì)和隔閡融合構(gòu)成全固態(tài)鋰電池，將能量密度可能進(jìn)步至300-400Wh/kg。
電池能量密度的進(jìn)步?jīng)]有止境，電池也是一個(gè)雜亂系統(tǒng)，需要每個(gè)資料都充沛匹配才干發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)。跟著其他電池技能的進(jìn)步，或許會(huì)有新的資料，新的電池系統(tǒng)呈現(xiàn)，也有可能推翻現(xiàn)在以鋰離子電池為主的格局。
二期2GW出產(chǎn)線上，技能人員正在調(diào)試設(shè)備。
通威太陽能成都電池出產(chǎn)基地項(xiàng)目，規(guī)劃締造太陽能電池5GW，總投資60億元，建成后將構(gòu)成約100億元出售規(guī)劃，職工逾越4000人，構(gòu)成全球產(chǎn)能規(guī)劃最大的高效晶硅電池出產(chǎn)線。項(xiàng)目分三期締造，一期1GW電池片項(xiàng)目已建成投產(chǎn)，二期2GW出產(chǎn)線即將建成投產(chǎn)，三期將在2-3年內(nèi)投產(chǎn)。
通威太陽能成都電池出產(chǎn)基地二期項(xiàng)目再次改寫“成都速度”——其產(chǎn)能和規(guī)劃是一期項(xiàng)目的一倍，締造周期相同只用了七個(gè)月。再過20天，即9月20日，二期項(xiàng)目將正式建成投產(chǎn)，全面展現(xiàn)成都工業(yè)4.0“智能制造”的面貌。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
8月31日，記者走進(jìn)坐落成都市雙流西航港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。
速度改寫規(guī)劃翻番所用工期一樣
盡管天上下著雨，現(xiàn)場(chǎng)仍能感受到火熱的空氣：挖掘機(jī)、主動(dòng)裝卸車、壓路機(jī)等各種工程車輛正在作業(yè)；主體廠房、動(dòng)力廠房及其他輔佐設(shè)備也底子竣工……進(jìn)入車間，需求先換上防塵鞋，各種出產(chǎn)設(shè)備已進(jìn)場(chǎng)調(diào)試。
本年2月18日，二期2GW晶硅電池出產(chǎn)線項(xiàng)目開工，出產(chǎn)線也將晉級(jí)為全主動(dòng)無人出產(chǎn)制造，首要完結(jié)數(shù)字化車間、智能工廠。二期項(xiàng)目電池廠廠長(zhǎng)王秀鵬介紹，現(xiàn)在已進(jìn)入終究調(diào)試階段。
通威太陽能成都電池出產(chǎn)基地一期項(xiàng)目，僅用了七個(gè)月完結(jié)建成投產(chǎn)，二期項(xiàng)目產(chǎn)能規(guī)劃和工程量都翻了一番，所用時(shí)間也僅為七個(gè)月，全靠大家加班加點(diǎn)。
全球搶先七道工序全部完結(jié)主動(dòng)化
車間里一個(gè)高約1.5米、方方正正帶有輪子的機(jī)器招引了記者。
王秀鵬介紹，這個(gè)正在自己充電的智能小車，可上下料、傳遞工序?！坝悬c(diǎn)像掃地機(jī)器人，給小車設(shè)定程序后，它們就可在車間內(nèi)活動(dòng)完結(jié)指令，沒電的時(shí)分自己會(huì)‘跑’去充電。”
“你別看車間這么大，屆時(shí)分在里邊上班的工作人員并不多，近似無人車間?！蓖跣泫i說，在長(zhǎng)近60米的出產(chǎn)線上，每塊單晶硅太陽能電池片都要經(jīng)過制絨、渙散、刻蝕、退火、鍍膜、絲網(wǎng)印刷、測(cè)驗(yàn)分選等七道精密工序。而整個(gè)進(jìn)程都是全封閉式的，全部由高度智能化、主動(dòng)化出產(chǎn)設(shè)備來完結(jié)。
其間，有部分設(shè)備在全球仍是初度投用。如各工序的在線檢測(cè)設(shè)備，在出產(chǎn)進(jìn)程中當(dāng)場(chǎng)就可以發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行工藝糾偏、管控。王秀鵬介紹，“工業(yè)4.0不僅是完結(jié)主動(dòng)化，也是信息化、智能化，在出產(chǎn)進(jìn)程中搜集各道工序的工藝參數(shù)，完結(jié)整個(gè)出產(chǎn)進(jìn)程的跟蹤，并運(yùn)用在線檢測(cè)設(shè)備及時(shí)糾偏，保證出產(chǎn)進(jìn)程的穩(wěn)定性和一致性?！?/p>
集群展開建全球最大清潔動(dòng)力出產(chǎn)基地
通威太陽能董事長(zhǎng)謝毅介紹，三期項(xiàng)目將在2至3年內(nèi)投產(chǎn)，并方案帶動(dòng)光伏上下游工業(yè)構(gòu)成光伏工業(yè)集群，打造有機(jī)融合、良性循環(huán)的工業(yè)生態(tài)鏈生態(tài)圈。屆時(shí)，成都電池出產(chǎn)基地將成為全球最大的清潔動(dòng)力產(chǎn)品出產(chǎn)制造基地，再次改動(dòng)全球光伏工業(yè)的格局。
成都市雙流區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，現(xiàn)在，在通威太陽能成都有限公司周圍，已聚集了許多新動(dòng)力工業(yè)鏈上下游企業(yè)項(xiàng)目。有規(guī)上企業(yè)50戶，首要觸及太陽能、核能、風(fēng)能、智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能及動(dòng)力電池、生物質(zhì)能等領(lǐng)域，其代表企業(yè)有通威、漢能、旭雙、中建材等企業(yè)，其技能路途包含光伏（薄膜、晶硅）、光熱（熱水器、聚光光熱）等；儲(chǔ)能及動(dòng)力電池有南都國(guó)艦、鑫唐新動(dòng)力和建中鋰電池3家企業(yè)；智能電網(wǎng)工業(yè)首要產(chǎn)品為高中低壓輸配電產(chǎn)品及零部件，代表企業(yè)有川開電氣、達(dá)卡電氣等。
依據(jù)工業(yè)展開規(guī)劃，雙流區(qū)將要點(diǎn)展開核能、太陽能、風(fēng)能和智能電網(wǎng)及儲(chǔ)能（動(dòng)力）電池。跟著通威太陽能5GW晶硅電池項(xiàng)目、中建材80MW碲化鎘薄膜太陽能電池項(xiàng)目、鑫唐新動(dòng)力2億AH鋰離子電池項(xiàng)目竣工投產(chǎn)，天威新動(dòng)力加快破產(chǎn)重整、漢能光伏技改晉級(jí)、川開電氣搬家擴(kuò)建，估量雙流區(qū)新動(dòng)力工業(yè)總產(chǎn)值2017年將抵達(dá)210億元，2020年將抵達(dá)450億元。
