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锂离子电池产业六大挑战亟待解决 - 全文

来源:爱游戏app官方网站    发布时间:2024-03-28 07:00:12

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  产业的发展现状,笔者相继参加了9月26-27日举行的2013(第八届)北京动力锂离子电池技术及产业高质量发展国际暨中国工程院锂离子安全工程前沿技术研讨会,11月13-15日举办的2013年中国(宜春)锂电新能源产业国际高峰论坛(ABEC2013,锂电“达沃斯”)。综合相关会议,参考真锂研究、赛迪顾问和中国电池网等专业研究文章,作者觉得我国动力锂离子电池产业面临以下六大挑战:

  2009年元月,科技部、财政部、发改委、工信部联合启动了“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”,通过提供财政补贴,力争使全国新能源汽车的运营规模到2012年占到汽车市场占有率的10%。然而,根据中国汽车协会统计数据显示,2012年我国汽车总销量1930.64万辆,其中新能源汽车总销售量1.30万辆,占比0.07%。从当前来看,新能源汽车的推广速度与几年前的预期差别很大。2009年初,杭州成为中国13个新能源汽车试点推广城市之一,当初提出的2012年底私人购买20000辆的试点目标,截至2013年6月,杭州市已投入到正常的使用中节能与新能源汽车2563辆,其中公共领域2205 辆、私人领域358辆,离目标差距很大。

  2012年7月9日,国务院正式对外发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020 年)》,明确了我国节能与新能源汽车发展的技术路线年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆,2020年产能达到200万辆、累计产销量500万辆以上。而据统计2012年我们国家新能源汽车保有量刚突破3万辆,与上述《规划》的目标差距较大;2013年上半年新能源汽车产量5885辆,今年我们国家新能源汽车产销量有望突破1.5万辆。

  由于锂电池像汽油箱那样是一种含高能物质的部件,能量高,材料稳定性差,具有着火、燃烧,甚至爆炸的可能性,因此,电池本质上具有危险性。虽然企业之间的电池和电控系统都不完全一样,但不管是磷酸铁锂电池还是三元电池都没有从本质上解决电池的安全性问题。国内纯电动汽车连续在乌鲁木齐、杭州、深圳等地发生了车辆烧毁事故。今年年初,波音787飞机连续发生多次事故,全日航空公司的波音787锂电池起火事件,最终引发了全球波音787停飞的多米诺骨牌效应。因受到波音公司787大型客机电池故障影响,欧洲商用飞机巨头空客正考虑放弃在新型A350飞机上使用锂离子电池,改为采用传统的镍镉电池。在今年11月6日之前的5 个星期中,电动车明星美国的特斯拉ModelS电动汽车有三辆起火。世界顶级公司使用的锂电产品都出现安全问题,说明锂电行业的技术还处在发展之中,面临的安全难题还有待解决。中国工程院于9月26日在北京专题举办锂离子安全工程前沿技术研讨会,期待共同重视和研究解决锂电安全面临的问题。

  通过以上事故能够准确的看出电动汽车安全风险隐患的主要部件是动力电池系统,包括单体电池、电池模块、电池箱以及管理系统、充电系统、高压动力线。可以说能源系统是最危险的。电动汽车在实际运营中电池、电机和电控系统的性能安全问题,这些都需要相当长的时间过程来逐步完善。

  当前,我们国家新能源汽车行业技术创新体系还不健全,对于前瞻性技术、共性技术的研发研制,缺乏统筹和协调,处在一种分散的研发过程中,“各地在示范推广过程中,对于水平高低、质量优劣注重得不够,只支持本地企业及产品。”地方保护主义不仅制约了优势企业做大做强,还带来严重的低水平重复建设弊端。

  与电动汽车销量不佳形成鲜明对比的是,动力锂电池市场在快速扩张。2008年我国仅有10家动力锂电池企业,2012年底达到105家。2009年到2012年间,动力锂离子电池企业项目宣布的拟投资总金额高达630亿元,拟建产能达到201亿安时。预计今年动力锂电池产能约40亿安时,2015年约100亿安时,2017年约200亿安时。2015年57亿安时的产能可以装配纯电动车超过71万辆。据全球知名咨询公司FrostSullivan预测,到2015年中国的电动车需求在12万辆左右,需消耗锂电池约9亿安时。动力电池产能几乎是未来5年预计市场需求的4-5倍。锂电池产能已经明显过剩。

  然而,在2015年新能源汽车产销量累计超过50万辆的规划的刺激下,锂电池产业可能掀起又一轮的投资高潮。

  近几年锂离子电池的售价进入了一个下滑的通道,三大细分市场的电池售价2012年均比2010年下降了一倍以上,降幅很大。另外,一个毋庸置疑的事实是:中国锂电企业普遍缺乏规模优势,且未来一段时间内这样的情况恐较难改变。在规模效益不足的情况下,如何维持自身的生存与发展,是摆在中国企业面前的一道亟待解决的课题。目前中国动力电池行业正面临全行业亏损,动力电池行业正在经历深度洗牌。2012年,著名的美国电池公司A123破产重组,由万向集团收购。天津力神是迄今国内投资顶级规模、技术水平最高的锂离子电池生产企业,市场占有率稳居全球前五,2012年实现营业收入30亿元,净利润1.2亿元,今年前7个月实现营业收入15.61亿元,但是净利润却亏损9566.68万元。

  锂电池材料具备较高的专利壁垒,在锂电核心材料领域,隔膜、正极材料等关键材料定的核心技术掌握在技术领先的日、韩企业手中,我国如此庞大的锂电池产业,却面临极大的材料专利纠纷,这也成为悬在中国锂电池行业头顶的利剑。

  锂电池在电动汽车和储能领域的推广,将为磷酸铁锂、锰酸锂+三元材料两种主流产品带来快速的市场需求量开始上涨。但未来动力电池正极材料究竟由谁主导,还有待时间的检验。由于目前锂电池核心材料仍处于研发阶段,离大规模成熟应用于电动汽车仍有一定距离,国内企业仍需要持续研发,改进工艺,以满足电动汽车对材料的更加高的要求。“技术路线一直在变化中,还是要给市场充足的时间去检验。”而且新的技术的出现,可能给已经有的产业带来灭顶之灾。例如:出于安全性的原因,液态电解液被替代的趋势是必然的,电池下一代技术在固态电解液,如果取得突破,也就不再需要隔膜,现有电解液厂和隔膜厂可能就不存在了。当前锂电行业主要受制于发展模式不清、标准制定不明、技术路线不确定三大因素。锂电池确实迎来了全面的发展机遇,但要秉持积极审慎的态度,寻求平稳发展,切忌那种式的浮躁和虚假。我国锂电池产业的发展还要经历研发技术和经验积累,并在此基础上加以完善,实现产品的成熟稳定。

  为了应对能源和环境问题,各国都在出台政策鼓励新能源汽车的发展。截至2012年年底,我国累计推广示范车辆为2.7万辆,其中,公共服务领域为2.3 万辆,私人购车仅4400辆。与政策层面设想的2015年实现新能源汽车销售50万辆的目标差距甚远。相较之下,大力推动新能源汽车的美国政府,虽然同样面临百万辆计划的落空,但其新能源汽车市场的启动明显好于中国。有必要注意一下的是,美、日新能源汽车销量主要为私人用户购买。美国能源部最近估计,电动汽车和混合动力汽车若想和燃气驱动汽车竞争,那么电池的价格要降低50%-80%。我国新一轮的新能源汽车补贴在纯电动汽车上逐年减少,显示了政府倒逼企业推动新能源汽车市场化的决心。

  新能源汽车发展依赖政府补贴不是长久之计,目前来看,锂离子电池技术远远未达到可以大规模市场化的程度。近几年来锂电池技术也取得了一定的突破,但未来五年内难以看到市场化的前景。而微小型电动车是我国电动汽车发展的一个亮点,在没有补贴的情况下基本能实现盈利并反哺科研,但发改委等有关部门并不认可。2013年初,郭孔辉等7位院士曾联合建议,以微小型电动车为新能源汽车的突破口,给予最高车速80km/h,续航里程80km以下的电动车以新能源汽车的资质,建议准许登记牌照及上路。期望打破目前新能源汽车补贴范围内的电动车大多未获市场认可,而市场认可的低速电动车又不能获得支持的怪圈。

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  首次从放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层,具有固体电解质的特征,是电子绝缘体却是

  存在一些明显的缺陷。它具有长时间承受过充电,过放电和过流的能力,这可能会损坏

  来强行放电.这样做只有两种结果,一是保护线路起作用,那么什么事也不可能会发生.二是保护线路失效,那样就会造成过流或直接电芯的短路,就会

  具有高单位体积内的包含的能量,体积小,重量轻,使他们适合在大多数便携式设备使用。但是,由于

  充电安全性日益受到消费者重视,因此充电器制造商在设计产品,运输产品时,须掌握

  充电器我按照这一个方法来在multisim仿线接到电路就不工作了,然后我用1hz信号源接入输出不和要求,请您指教并附有一定酬劳,谢谢

  电压,大概1.51V左右,也有1.52V的。然后我充电,充满以后又测了一下,都是1.52V,是不是1.5V

  报。目前有一个厂家,可以与大家伙儿一起来分享,大家如果有用过的厂家可以给推荐下。我们目前样品用的是比克的电芯。``

  的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极是锂。举例来讲,以前照相机里用的扣式

  ,它具有单体工作电压高、体积小、重量轻、单位体积内的包含的能量高、循环常规使用的寿命长,可在较短时间内快速充足电以及允许放电温度范围宽等优点。此外,

  ,它具有单体工作电压高、体积小、重量轻、单位体积内的包含的能量高、循环常规使用的寿命长,可在较短时间内快速充足电以及允许放电温度范围宽等优点。此外,

  是化学电源的一种。我们大家都知道,化学电源在实现能量转换过程中,一定要具有以下条件。① 组成

  可以应用到各种领域中,因此,其类型也同样具有多样性。按照外形分,目前市场上的

  作为一类化学电源,其设计亦需适合化学电源的基本思想及原则。化学电源是一种直接把化学能转变成低压直流电能的装置,这种装置其实就是一个小的直流发电器或能量转换器。按用电器具的技术

  在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入

  的黏结剂,应具有以下性能。①良好的耐热性在干燥和除水过程中,加热温度最高能够达到200℃,黏结剂一定要能耐受这样高的温度。②耐溶剂性

  在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态

  大家好:不知道大家是否能给出建议.如何设计自动识别技术,来准备判定1-4节的

  市场调查研究及投资分析报告2009年版 这个网址中看到了一篇关于动力

  材料的详细内容 你们可以一起参考一下啊~~[此贴子已经被作者于2009-8-11 16:44:25编辑过]

  已经大范围的应用于移动电话、笔记本电脑和其他小型便携电子设备,由于它们使用的

  比较,具有单位体积的电能容量大、电流密度大、转换效率高、可快充、体积小、重量轻等独特优势。不仅被大范围的应用于各种便携式设备、移动电子设备。而且在

  ,它具有单体工作电压高、体积小、重量轻、单位体积内的包含的能量高、循环常规使用的寿命长,可在较短时间内快速充足电以及允许放电温度范围宽等优点。此外,

  循环充放电次数多(寿命长)等优点,现已普遍地在手机上使用。但在实际使用中有不少人会觉得

  Thevein模型里面欧姆内阻,极化内阻,极化电容的数值大概是多少?有没有大概数据可以参考?

  坠毁,美国国家运输平安委员会在事故调查中发现,这架飞机携带了“不可胜数”的锂

  的影子。 而关于播音787飞机起火事件,美国国家运输安全委员会主管赫斯曼说:目前可以确信的是,一个

  大致相同,包括以下部件:正极、负极、电解质、隔膜、正极引线、负极引线、

  不会有损害,是因为有保护电路的存在.在这里有两个问题要澄清:1.长时间对

  的发展历程,原理,应用及前景,侧重于基本原理以及与生活紧密关联的应用。关键字

  的原理与应用尤明旭 宋春啸 杨宗昌 王宇锋(北京大学化学与分子工程学院2004 级3 班北京 100871)摘 要 简要综述了

...。


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