鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2273次 | 2018年10月02日
鈦酸鋰負(fù)極材料前景廣闊
出高鐵天津南站,驅(qū)車十幾分鐘,便來到天津市捷威動(dòng)力工業(yè)有限公司(以下簡稱捷威動(dòng)力)所在地。現(xiàn)有廠房的右手一片空地已經(jīng)打樁完畢。“正在建設(shè)企業(yè)的二期項(xiàng)目?!彼緳C(jī)介紹說?!敖衲甓诠こ炭⒐ね懂a(chǎn)后,產(chǎn)能將由3.5億瓦時(shí)提升到7億瓦時(shí),這是為供不應(yīng)求的動(dòng)力電池市場做準(zhǔn)備?!币晃慌阃浾卟稍L的員工介紹說。
記者在參觀過程中了解到,捷威動(dòng)力在鋰電池新產(chǎn)品“納米鈦酸鋰電池”的開發(fā)上,率先攻克了脹氣難題,在2013年已具備鈦酸鋰電池的批量供貨能力,目前已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)供貨1500萬安時(shí)。
鈦酸鋰電池的優(yōu)勢
2005英國媒體曾報(bào)道,美國內(nèi)華達(dá)Altairnao公司研制出一種市場前景非常好的鋰離子電池,其充電時(shí)間只需要6min,而充電后的使用時(shí)間和電流強(qiáng)度分別是傳統(tǒng)鋰離子電池的10倍和3倍。而此報(bào)道的電池就是采用鈦酸鋰做負(fù)極的。
日本東芝公司生產(chǎn)的“SCiB(SuperCharge/dischargeIonBattery)”鋰電池,負(fù)極也是鈦酸鋰材料,已經(jīng)批量應(yīng)用于“EV--neo”電動(dòng)摩托車上。2011年11月,東芝宣布,該公司的鋰離子充電電池“SCiB”已被本田電動(dòng)汽車“飛度EV”采用。SCiB還用于三菱“i-Miev”、“MiniCABMiEV”、“OutlanderPHEV”,鈴木“WAGONR”。
循環(huán)壽命長:鈦酸鋰材料零應(yīng)變的特性,能夠避免電池充放電循環(huán)中電極材料的結(jié)構(gòu)破壞,從而極大提高了循環(huán)性能和使用壽命。鈦酸鋰電池的循環(huán)壽命可以達(dá)到萬次以上,甚至數(shù)萬次,是傳統(tǒng)鋰離子電池的5~10倍;
鈦酸鋰負(fù)極材料前景廣闊捷威動(dòng)力攻克脹氣難題
快速充放電:鈦酸鋰電池能夠承受10C以上連續(xù)充電和放電,相當(dāng)于6min即可充滿電,且能夠滿足電動(dòng)車啟動(dòng)、爬坡、加速以及儲(chǔ)能電站調(diào)峰調(diào)谷的要求;
應(yīng)用溫度范圍較寬:低溫(-40℃)和高溫(60℃)性能非常突出,能夠在絕大部分地區(qū)使用;安全性極高:①鈦酸鋰電池的嵌鋰電位為1.55V(Vs.Li+/Li),不會(huì)在負(fù)極產(chǎn)生鋰枝晶,降低了內(nèi)部短路的風(fēng)險(xiǎn);②鈦酸鋰電池SEI膜的消除,增加了電池的熱穩(wěn)定性;③鈦酸鋰電池發(fā)生短路時(shí),負(fù)極鈦酸鋰會(huì)發(fā)生變化而具有良好的絕緣性,能夠降低瞬間電流,降低了電池的熱失控風(fēng)險(xiǎn)。鈦酸鋰電池可以過充到5V,可以過放到0V。
鈦酸鋰電池的特性和優(yōu)勢,決定其可以更完美的適用于:追求高安全性和長壽命,追求快速充放電,對空間制約相對較小的快充電動(dòng)大巴、智能電網(wǎng)調(diào)頻,混合動(dòng)力汽車(HEV),以及汽車啟停電源。
已攻克鈦酸鋰電池脹氣難題
眾所周知,鈦酸鋰電池最大的應(yīng)用癥結(jié)就是脹氣問題。捷威動(dòng)力針對該問題,對鈦酸鋰電池的設(shè)計(jì)和制成工藝進(jìn)行了大量的研究,形成了獨(dú)有的技術(shù),完全解決了鈦酸鋰電池的脹氣難題。
捷威動(dòng)力現(xiàn)在已具備批量生產(chǎn)大容量單體鈦酸鋰電池的技術(shù)及能力,單體電池容量達(dá)到60Ah,是世界上容量最大的大尺寸鈦酸鋰電池。突破脹氣難題,同時(shí)制作大容量鈦酸鋰電池,制成控制的難度可想而知。“現(xiàn)在看來,我們生產(chǎn)鈦酸鋰鋰電池的技術(shù)管控在世界上是一流的,我們公司這方面的技術(shù)專利正在申請中。”捷威動(dòng)力技術(shù)副總經(jīng)理王馳偉說。
“2013年1月至2014年12月期間,捷威動(dòng)力承擔(dān)天津市企業(yè)技術(shù)中心創(chuàng)新能力建設(shè)項(xiàng)目--儲(chǔ)能用長壽命鈦酸鋰系鋰離子電池關(guān)鍵技術(shù)研究,主要針對儲(chǔ)能用鈦酸鋰系鋰離子電池中的關(guān)鍵技術(shù)問題開展創(chuàng)新性研究,改善和優(yōu)化在規(guī)?;a(chǎn)過程中的技術(shù)應(yīng)用問題,形成高效、穩(wěn)定、規(guī)?;?、低成本的儲(chǔ)能用鋰離子動(dòng)力電池生產(chǎn)能力。”王馳偉說,“2014年10月至2016年9月期間,捷威動(dòng)力承擔(dān)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目--鈦酸鋰鋰離子動(dòng)力電池開發(fā)平臺(tái)建設(shè),旨在結(jié)合國際最新技術(shù)發(fā)展趨勢,以鈦酸鋰鋰離子動(dòng)力電池開發(fā)為核心,建成完整和先進(jìn)的鈦酸鋰電池開發(fā)體系,形成高水平的研發(fā)團(tuán)隊(duì),獲得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù),具備開發(fā)高性能鈦酸鋰鋰離子電池的技術(shù)能力和平臺(tái)條件?!?br/>
捷威動(dòng)力目前的研發(fā)費(fèi)用投入每年占到了公司總收入的15%以上,累計(jì)研發(fā)投入已超過2億元。捷威動(dòng)力承擔(dān)著11項(xiàng)國家863項(xiàng)目,創(chuàng)新工程等項(xiàng)目。大量的研發(fā)投入也給捷威動(dòng)力帶來了眾多的利好,同時(shí)也為捷威動(dòng)力開發(fā)出世界上最先進(jìn)的鈦酸鋰電池奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
鈦酸鋰電池的開發(fā)和應(yīng)用
捷威動(dòng)力現(xiàn)在為美國A公司OEM廠家,制造2.3V/60Ah軟包聚合物電池。
美國A公司為納斯達(dá)克上市公司,擁有全球最先進(jìn)的、專有的鈦酸鋰材料核心生產(chǎn)技術(shù),捷威動(dòng)力與A公司于2012年8月開始合作開發(fā)2.3V/60Ah大型聚合物鈦酸鋰電池產(chǎn)品。經(jīng)過一年的開發(fā)和專有生產(chǎn)線建設(shè),捷威動(dòng)力于2013年10月份開始為A公司批量供貨,產(chǎn)品應(yīng)用于E-bus和儲(chǔ)能領(lǐng)域。其中,交付美國P電動(dòng)大巴公司35輛,安全運(yùn)行累計(jì)超過48萬公里。目前雙方正在合作開發(fā)第四代鈦酸鋰電池產(chǎn)品,能量密度提升10%以上,預(yù)計(jì)2015年10月量產(chǎn)。
捷威動(dòng)力在鈦酸鋰電池應(yīng)用的另一合作項(xiàng)目是與日本儲(chǔ)能企業(yè)K公司合作開發(fā)鈦酸鋰電池,目標(biāo)領(lǐng)域是家庭儲(chǔ)能。
捷威動(dòng)力未來市場一致看好
“捷威動(dòng)力未來市場會(huì)很好?!蓖躐Y偉滿懷信心地說,“公司2014年銷售收入同比2013年增長150.5%,今年的目標(biāo)是再次增長150%?!?br/>
“捷威動(dòng)力目前為國內(nèi)東風(fēng)、長安、奇瑞和眾泰四家車企提供純電動(dòng)、插電式混合動(dòng)力和混合動(dòng)力電池系統(tǒng),四家車企目前訂單數(shù)已經(jīng)超過1.5萬輛。值得一提的是,此舉將直接為捷威帶來7億多元人民幣的營業(yè)收入。海外市場領(lǐng)域,公司為全球最大最強(qiáng)的船用電氣企業(yè)U公司提供混合動(dòng)力船舶用電池。捷威動(dòng)力作為國內(nèi)唯一一家動(dòng)力電池企業(yè),在2013年3月同北美F汽車公司簽訂了MOU合作框架協(xié)議,目前在純電動(dòng)汽車(BEV),插電式混合動(dòng)力汽車(PHEV)和混合動(dòng)力汽車(HEV)動(dòng)力電池方面進(jìn)行技術(shù)交流”王馳偉說。
“捷威動(dòng)力的企業(yè)愿景就是成為國際電動(dòng)汽車市場上舉足輕重的參與者。公司的技術(shù)領(lǐng)軍郭春泰董事長,一直希望用自有的專業(yè)技術(shù),穩(wěn)扎穩(wěn)打,不盲目擴(kuò)張,制造出世界上最好的鋰電池?!蓖躐Y偉說,“就動(dòng)力電池而言,鋰電池技術(shù)在電動(dòng)車的應(yīng)用方面,還有至少五十年的生命力。