[纳离子电池的材料公司]宁德时代发布第一代钠离子电池,能量密度达全球最高水平
8 月 6 日,福安黄金时代取得氯阳离子电池组的专利权。根据企比比数据资料,该专利权包括正极极片、正极极片、隔绝膜及氢氟酸。自此,福安黄金时代与氯阳离子电池组 广度存取。
第二代氯阳离子电池组实现 160Wh/kg 的热量密度,已经处于现阶段亚洲地区最低水准。福安黄金时代副董事长曾毓群则表示。7 月 29 日,福安黄金时代用这场 10 两分钟的线上见面会,为我们掀开其第二代氯阳离子电池组的 谜样盖头。
图丨福安黄金时代氯阳离子电池组见面会(作者:福安黄金时代)
那么,氯阳离子电池组与否将成为动力电池组市场的非主流?它的操控性竞争优势适用于于什么样应用领域情景?动力电池组与否将提早进入 Twh 黄金时代?
热量密度达氯阳离子电池组亚洲地区最低水准
据福安黄金时代的正式发布数据,第二代氯阳离子电池组锂离子乙烯热量密度可达 160Wh/kg;二氧化锰电池 15 两分钟,用电量可达 80% 以内;在 - 20°C 高温环境中,拥有 90% 以内的振动保持率;模块化工作效率可达 80% 以内;耐热性远混业经营强正股安全可靠要求。
整体来看,第二代氯阳离子电池组的热量密度略高于磷酸铁锂电组(180Wh/kg),但是,在高温操控性和快充方面具有竞争优势,的的半干旱地区大功率应用领域情景。
图丨第二代氯阳离子电池组与磷酸铁阳离子电池组操控性对照(作者:福安黄金时代)
氯阳离子的 体形 比动力电池大很多,所以,在正负电极之间的传达比较十分困难,这就在理论上决定了氯阳离子的热量密度比动力电池低及放大率操控性弱。
美国国家电气工程师工程院工程院、宾州华盛顿大学高分子引擎中心秘书长王顺义副教授对 DeepTech 则表示,来衡量电池组快充分项,要同时看 三个基本要素,即电池时间、电池后所获热量、快充产生的循环式单次。
王顺义说明道,几乎所有的电池组都可以快充,操控性的来衡量突破点就是其使用寿命。快充是不是侵害到电池组使用寿命,具体内容有多少循环式单次,这是很重要的模块。
据了解,目前世界上动力电池组的最佳快充水准,是 10 两分钟获得 220Wh/kg,同时可进行 1000 次以内循环式。
动图丨氯阳离子工作原理(作者:福安黄金时代)
王顺义指出,从福安黄金时代已正式发布的操控性分项看,其所透露的信息量还不够大,比如 - 20°C 高温环境中,拥有 90% 以内的振动保持率,具体内容是在多少的振动放大率上实现的。在高温环境中,从 0-100 公里 / 小时加速时间是一个重要的操控性分项。
另外,氯阳离子电池组的快充水准待进一步信息披露后,再进行操控性指数对照来衡量。 王顺义说。
图丨王顺义(作者:受访者)
那么,动力电池组与否可以同时具备高操控性、高热量密度、大功率、高快充能力,又高安全可靠呢?
王顺义则表示,动力电池组的安全可靠性或稳定性与高操控性是相互冲突的,单纯靠改变电池组金属材料没办法同时做到高热量密度、大功率、高快充能力,又高安全可靠。
氯阳离子电池组的安全可靠性基本上作者于它的低热量密度,像铅酸电池组、镍氢电池组这些热量密度都比动力电池电池组小,安全可靠性自然相对高。所以,如何实现高操控性、高热量密度的基础上又能达到高安全可靠性好,这也是科学领域的挑战。
要解决这个问题,相信需要这场电池组基本结构百年以来的革命,然后才能同时实现动力电池组的高热量密度、高操控性、大功率,又安全可靠性高。 王顺义说。
与动力电池电池组兼容互补,某些应用领域情景下可替代动力电池电池组
不同化学金属材料体系的电池组各有不同的 天生竞争优势,如磷酸铁锂电组、氯阳离子电池组耐热性和长使用寿命操控性更优,氯阳离子电池组、三元锂的高温操控性、快充操控性则更突出,而三元锂电组的热量密度明显高于其它两者。
锂钠混搭电池组包在福安黄金时代氯阳离子电池组见面会中首次亮相,在一个电池组包中搭载了动力电池电池组和氯阳离子电池组 合二为一,实现了锂钠电池组的集成混合共用。
动图丨锂钠混搭电池组(作者:福安黄金时代)
锂钠混搭电池组包既弥补了氯阳离子电池组现阶段的热量密度短板,也发挥了大功率、高温操控性的竞争优势。
福安黄金时代对 DeepTech 则表示,通过 AB 电池组系统解决方案将不同金属材料体系的电池组混合共用,达到取长补短、1+1>2 的效果,突破单一电池组金属材料体系的适用于边界,拓展更多应用领域情景。
AB 电池组系统解决方案,主要通过电池组管理系统(BMS)的精准算法进行不同电池组体系的均衡控制。通过 BMS 对不同锂离子的电压、温度、SOC(state of charge)分别进行监控保护,根据不同金属材料的衰减曲线调整整个电池组系统的 SOH(state of health)状态。
福安黄金时代称,下一代氯阳离子电池组热量密度将突破至 200wh/kg。而热量密度突破的实现路径主要通过继续优化正极金属材料,攻克容量更高的正极金属材料和相关的氢氟酸体系。
动图丨氯阳离子电池组的创新金属材料(作者:福安黄金时代)
第二代氯阳离子电池组正极金属材料采用硬炭并改进了相关技术,其克容量可达 350mAh/g 以内,整体操控性分项与现有的石墨相当。而正极则是普鲁士白,其克容量已达 160mAh/g,与现有的动力电池电池组正极金属材料相当。
业内人士对 DeepTech 则表示,目前来看,氯阳离子电池组的充振动区间的电压较大,如果要发挥它所有的容量,那么,在电压稳定性方面将可能受限,尤其是要求比较严苛的消费者电子产品(如手机)以及高热量密度产品(如电动车)。但是,在低续驶里程以及不要求热量密度特别高的市场,如两轮车、低成本乘用车等,氯阳离子电池组在价格上具有非常明显的竞争优势。
王顺义认为,氯阳离子电池组具有热量密度相对较低、成本较低、安全可靠性高、资源丰富的特点,其最大意义是电池组产品和原金属材料供应的多元化。氯阳离子电池组比较适用于于储能,若想用在电动汽车的动力电池组上,最大的竞争来自磷酸铁锂。
另外,据《华尔街日报》年初报道,磷酸铁锂已有成熟的技术解决高温和快充问题。目前,市场上最佳的磷酸铁锂热量密度能达到 200Wh/kg 以内,而且,有进一步向 300Wh/kg 进军的趋势,成本有望向 0.35 元 / Wh 下探。
磷酸铁锂的安全可靠性非常好,而且它的原料的供应量比三元锂大,供应链完善、规模大。所以,这些也是对氯阳离子电池组的巨大挑战。 王顺义说。
图丨福安黄金时代第二代氯阳离子电池组(作者:福安黄金时代)
从整个动力电池组产业来看,各类电池组有各自的 烦恼,固态电池组的发展被寄予厚望却 任重道远,动力电池电池组在 30 多年的发展中,其热量密度已达到理论极限并且原料供应紧缺,氯阳离子电池组目前面临热量密度低等问题。
王顺义认为,热量密度并不是动力电池组行业追求的唯一目标,现在已有多种技术路线解决续航的焦虑,未来发展方向之一是快电池池组。它可以让车载电池组变得更小、成本更低,并且可以随时随地便捷补能。
他举例称,比如在跑完 300 到 400 公里以后,动力电池组只需要 10 两分钟的补能,就又可以续航 300 到 400 公里。所以,它不会构成续航焦虑的问题。
此外,如何降低电池组的单位成本是另一关键分项。除了氯阳离子电池组,目前市场上其他电池组情况如何呢?
王顺义则表示,在储能电池组方面,铁空气电池组现在也非常热门,它的最大的优点是成本极低,估算每小于 0.15 元 / Wh,目前已有初创公司及大量的资本投入到该技术。
总的来说,氯阳离子电池组与动力电池电池组、铅酸电池组可相互兼容互补,甚至在某些应用领域情景下可以替代动力电池电池组,起到多元化的作用。
期待未来看到氯阳离子电池组产品的出现
氯阳离子电池组体具有产业化的天然竞争优势,它可以实现与动力电池电池组生产设备、工艺的完美兼容,产线可 无缝 切换,完成产能的快速布局。
凭借锂钠之间的兼容性、在动力电池电池组产业构建经验和现有产业基础,发展氯阳离子电池组所需的资源投入和时间将大大缩短。
福安黄金时代对 DeepTech 则表示,在氯阳离子电池组回收方面,依托子公司邦普循环式在亚洲地区废旧电池组回收领域率先破解了 废料还原 的行业难题。我们构建了资源有效循环式利用的绿色闭环,实现了产品‘从哪里来到哪里去’的定向路径。
动图丨福安黄金时代氯阳离子产业链规划(作者:福安黄金时代)
据悉,福安黄金时代的第二代氯阳离子电池组已开始与车企和储能客户进行商业化合作,并将于 2023 年形成氯阳离子电池组产业链。
谈及氯阳离子电池组的产业化发展,王顺义认为,电池组行业的头部企业参与氯阳离子电池组的研发,对于整个行业研发的进程会有很大的促进作用,这能让氯阳离子电池组与储能技术得以多元化发展。
王顺义预测,从现在的信息来看,氯阳离子电池组可能于 2025 年开始出产品在市场,刚开始的时候产量会比较少,可能更侧重于储能的应用领域。
我期待在不久的将来,能在合适的应用领域情景下,看到氯阳离子电池组产品的出现。 王顺义说。
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