【盘点】2018汽车材料细分领域十大热点新闻--动力电池

   日期:2019-01-30     来源:中国汽车材料网    评论:0       [ 进入汽车材料社区 ] [ 汽车材料馆 ]
中国国际胶粘剂及密封剂展
核心提示:2018汽车材料细分领域十大热点新闻--动力电池。
动力电池
  1、1380Wh/kg比能量密度!富锂锰基电池正极材料重大进展
  
  北京大学夏定国教授团队开展新型高比能锰基正极材料研究,突破了掺杂、包覆、纳米形貌等传统改性方法的限制,将LiMO2相与单层Li2MnO3相复合制备出了一种O2构型的富锂锰基动力电池正极材料。
  
  该种正极材料具有400mAh/g以上的放电比容量和1380Wh/kg以上的比能量密度,是目前国内外已报道的具有最高比能量密度的锂离子电池富锂锰基正极材料。
  
  该研究为新型高比能量锂离子电池正极材料的设计思路提供了新的方向,并突破了国外层状富锂锰基材料专利(O3构型)的限制。研究成果“A High-CaPAcity O2-TyPE Li-Rich Cathode Material with a Single-LayerLi2MnO3 SUPerstructure”已在Advanced Materials上发表。
  
  2、美国两大学利用PDMS层 减少锂金属电池锂晶枝的生成
  
  亚利桑那州立大学(ASU)的研究人员与莱斯大学的同行们将3D聚二甲基硅氧烷(PDMS)层或硅树脂层用作锂金属阳极的基材,旨在缓解锂晶枝的生成。
  
  该研究的内容包括:向电池阳极下方新增一层PDMS,旨在“大幅减少”锂晶枝增长。该研究团队还设计了PDMS基材,利用其多面性立体结构,希望延长锂金属电池的使用寿命。据研究人员透露,上述因素与锂金属内部的累计应力有直接关联性,而褶皱状的PDMS基材对于缓解应力将起到积极作用。
  
  3、东芝研发成功全新一代SCiB车用锂离子电池

  此前东芝官方宣布,已经成功研发全新一代车用超级充电锂离子电池(SCiB),具备能量密度高,极速充电等优点。
  
  东芝在其2008推出的SCiB基础上开发出以钛铌氧化物为负极材料的锂离子电池,其锂离子存储量是以石墨为负极材料锂电池的两倍。与此同时,东芝还展示了新型锂电池的样品,50Ah,尺寸仅111mm x 194mm x 14.5mm。据悉,其充电6分钟就能达到90%的电量,而传统电动车的锂电池即便采用快充,30分钟才只能充到80%。根据东芝官方的实测数据(日本JC08标准),这种新型锂离子电池可达到充电6分钟,行驶320公里的惊人表现,是传统锂离子电池的三倍。
  
  据介绍,新一代锂电池充放电5000次之后,依然能够保持90%以上的电池容量,损耗率极低。另外,在零下10℃的低温环境中也能实现快充。据悉,新一代SCiB电池有望在2019年实现商用。
  
  4、本田称研发出首块商用镁电池
  
  本田公司对外宣布与崎玉县产业技术综合中心合作,开发出了世界上第一块可以实际应用的镁充电电池。本田公司希望在2018年实现镁电池的商用化,并彻底代替锂电池。
  
  镁离子电池比锂离子电池具有更大的储能能力,是商用锂离子电池的4倍左右,可以使汽车行使更长的里程。
  
  同时,采用镁作为负极,在反复充放电过程中不会产生枝晶,因此循环性能非常优良,多次充放电后损耗较小。有学术资料甚至称,镁离子电池是迄今为止最具有理论前景的适用电动汽车的绿色蓄电池,不仅能够提高续航里程,对于整车的加速性能也会有很大的提升,将会是一场新的能源利用方式的革命。
  
  另一方面,镁电池比锂更安全,不会像锂电池一样容易发生火灾的危险,并且镁的成本比锂低了96%,崎玉县产业技术综合中心的研究员表示,他们在对镁电池进行技术性能评估之后认为,镁电池在寿命和安全性能方面均不亚于锂电池,他们希望与多家电池厂商积极合作,尽快实现量产。
  
  5、全国首条固态电池产线投产
  
  2018年11月19日,陶(昆山)能源发展有限公司(以下简称清陶能源)对外宣布,其建成的全国首条固态锂电池产线正式投产。据悉,这条总投资达1亿元的生产线产能规模为0.1GWh,已经批量生产出了第一批固态电池产品,目前可以日产1万颗电芯。
  
  固态锂电池摒弃了易燃易爆的危险化学品——电解液,具有能量密度高、安全可靠、可实现柔性/微型化等特点。即使对电池进行针刺、剪切、挤压、重物冲击等各种物理破坏均不会出现冒烟、起火、爆炸的安全事故,满足特殊应用场景的高安全需求。
  
  固态电池是目前学术界和产业界公认的下一代锂电池发展方向,包括丰田、东芝、苹果以及宝马、奔驰、大众等国际知名企业都在这个领域有所布局。目前清陶能源已与多家大型车企开展合作,对于固态电池装备整车有了明确的路线图,预计在2020年能够满足车企在动力电池方面的需求,为其提供电池方案。
  
  6、浙大与英国合作开发的石墨烯气凝胶首次在燃料电池中成功应用

  
  对于甲醇燃料电池,避免甲醇穿越质子交换膜是当前燃料电池研究的一个重点。为了避免甲醇穿越质子交换膜,传统的直接甲醇燃料电池只能用1-2M的低浓度甲醇作为燃料,从而大大降低了其输出功率。此外,甲醇的毒性严重影响此类燃料电池的民用。
  
  近日,英国North Umbria University 的Terence(Xiao Teng)Liu博士课题组和浙江大学高超教授课题组合作成功将石墨烯气凝胶应用在了直接甲醇燃料电池中。此项工作利用石墨烯气凝胶良好的导电性能,优异的机械性能,高催化剂负载性能和超轻的质量,用石墨烯气凝胶替代传统燃料电池中的两个重要组建—电极板和气体扩散层,大大降低燃料电池重量的同时将燃料电池的质量功率密度提升了3倍。
  
  石墨烯气凝胶具有特殊的选择吸附性,即使将12M的甲醇存储在气凝胶中,甲醇也几乎不会穿过质子交换膜。此外,石墨烯气凝胶还起到了燃料存储的作用,使得该燃料电池在无需持续输送甲醇的情况下维持运行,从而省去了外接甲醇存储装置和复杂的燃料循环系统,并降低了制作成本。
  
  7、国家启动新能源汽车动力电池回收平台
  
  工信部在北京召开新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台启动会。2018年8月1日起,我国开始对动力蓄电池生产、销售、使用、回收等全过程进行信息采集,监测各环节主体履行回收利用责任情况。国家平台启动运行是实施溯源管理走出的关键一步,对有效推动新能源汽车动力蓄电池回收利用具有重要意义。
  
  未来将通过信息采集与管理等功能,实现动力蓄电池产品全生命周期监管,达到来源可查、去向可追、节点可控、责任可究的目的,从而有效监管电池各环节责任主体的回收利用责任落实。
  
  8、爱驰汽车全资投入电池包工厂,“三明治”结构电池包重磅下线

  
  8月27日,爱驰汽车的电池包总成在其常熟电池包工厂正式下线。本次下线的电池包总成采用“三明治”结构。
  
  通常电池在充放电过程中,会产生一定的热量,及时有效的冷却是保证电池性能的关键。业内通常是将电池模组直接组装在存有冷却液的冷却板上。然而,一旦冷却液泄漏,就有导致电池短路进而发生起火爆燃的可能。爱驰汽车电池研发团队通过控制层、冷却层、强度层、电芯层等多层结构实现电池包内"干区"和"湿区"的分离,就像一块夹有多层食材的"三明治"。该结构电池包,能在保证电池得到很好冷却和预热的前提下,进一步提升整车安全性--即使是在受到冲击甚至挤压变形,也能确保泄漏的冷却液不会接触到电池模组,避免因接触冷却液而短路造成的起火和爆炸等危险。这项创新技术属于国内首创,在国际上也具有领先水平。
  
  干湿分离除了"防短路"的安全效果以外,还让电池包的维护更加方便。同时,采用“三明治”结构之后,电池包的冷却板不再需要承重,因此可以使用更为轻薄的口琴管,使得整个电池包的重量相比传统结构减少了3-4公斤。
  
  9、宁德时代电池新工厂落子德国图林根州
  
  德国时间2018年7月9日下午,宁德时代CATL与德国图林根州州政府签署了一份投资协议。根据协议内容,宁德时代CATL将在联邦德国图林根州埃尔福特市设立电池生产基地及智能制造技术研发中心。
  
  宁德时代CATL图林根电池生产基地将分两期建设,主要从事锂离子电池的研发与生产,计划于2021年投产,2022年达产后将形成14GWh的产能,有望为当地提供约600个就业岗位。电池生产基地制造的产品将为宝马、大众、戴姆勒、捷豹路虎、PSA等全球知名车企配套。
  
  10、比亚迪在青海启动我国最大的电池级碳酸锂项目 年产值45亿元

  
  据搜狐报道,日前,我国最大的碳酸锂项目——青海盐湖比亚迪开发有限公司3万吨电池级碳酸锂项目、青海盐湖佛照蓝科锂业公司2万吨电池级碳酸锂项目启动。
  
  据了解,青海省已探明锂矿储量占中国保有储量的比例达83%。此次开工的两个项目投资近80亿元,预计建设工期1年半左右,届时盐湖股份碳酸锂产能将达到年产6万吨,项目投产后年产值将达到45亿元。
  
  充足的锂资源对于国家新能源汽车产业的发展至关重要。随着新能源汽车产业的高速发展,青海的盐湖提锂商业化进程也必将全面提速。
 
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