《1500次循环内的零衰减!宁德时代研发出长寿命电池》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-03-12
  • 一向低调的宁德时代相关负责人今天罕见地接受上证报记者采访,透露了公司下一代研发方向中包括无钴技术,并力争到2025年将每千瓦时锂电池成本降到100美元的水平。

    这是怎么回事?

    已研发出一款长寿命电池

    宁德时代相关负责人向上证报记者透露,在电池寿命方面,公司已研发先进的零衰减电池,可实现1500次循环内的零衰减,这将是一款具有里程碑意义的长寿命电池。

    2020年1月14日,国内规模最大的电网侧站房式锂离子电池储能电站——福建晋江储能电站试点项目一期(30MW/108MWh)启动并网,1月15日9点24分一次并网成功,标志着零衰减电池进入应用。

    零衰减电池应用电站

    针对消费者吐槽的使用空调导致电池损耗直接超过30%的问题,宁德时代则推出了电池自加热技术,利用脉冲电流所释放的热能对电池加热,可达到2℃/min的加热速率,整个加热过程中电芯温差不超过4℃。使用电池6%左右的能量,15分钟从-20度提升到10度。

    上述负责人表示,再加上通过电芯直接集成到电池包的CTP技术和15分钟充满电的4C快充技术,是龙头企业规模效应与技术演进迭代的进一步强化,再加上以四项关键技术为代表的突破,将有助于宁德时代到2025年将每千瓦时锂电池成本降低到100美元,也就是税前700元的水平,系统能量密度做到250Wh/kg。

    宁德时代CTP电池

    公司研发始终围绕产品端应用,但针对无钴等下一代化学体系方向,锂硫、锂空、全固态锂离子、钠离子电池等前沿储能技术都进行了布局和储备。

    “如同准备迎接全科考试的学生,我们试图掌握更多的技术,开发更全的产品体系,迎接电动时代的到来。”这位负责人如是说。

    扩张计划仍未停歇

    根据高工锂电统计,宁德时代已蝉联三年全球动力电池出货量第一。

    中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会研究部发布的统计数据显示,2019年中国动力电池装机量约62.2GWh(吉瓦时),其中宁德时代装机量为31.71GWh。

    拥有超过50%的市占率,宁德时代扩张计划仍未停歇。

    2月26日,宁德时代公告定向增发不超过200亿元以进行扩产、前沿技术研发和补充流动资金。其中,宁德时代湖西基地和江苏溧阳三期和四川宜宾一期已在2018-2019年公告相关扩产计划。扩产总投资160.2亿元,使用募集资金125亿元。公司还计划总投资不超过100亿元建设宁德车里湾锂电池生产基地项目。

    电池供应商牵头车企抱团响应

    3月9日下午,宁德时代用官方微博号发布了一个内容为“电动时代,你来不来”微博,并@了一群车企喊话。

    此后数小时里,包括金龙客车、安凯客车、北京现代、上汽大通maxus、长安汽车、一汽奔腾、东风启辰汽车等10余家新能源汽车企业官方微博接连进行了回应,并发布了品牌与宁德时代的联名海报。

    这显然是一场声势颇大的集体营销活动。一位车企负责人接受上证报记者采访时表示,车企通常处于强势的地位,此次多家车企选择共同参与宁德时代的营销活动,在业界尚属首次。车企们主要是看到了宁德时代已经参与过国际产业链中,在电动车行业成为了标杆,对消费者起到引领作用。

    作为牵头方,宁德时代相关负责人接受上证报记者采访时表示,随着特斯拉正式进入中国市场,新能源车补贴退出进入倒计时,行业观点趋向于认为,新能源车行业即将迎来完全市场化的竞争。

    “新能源汽车的市场渗透率将从量变达到质变的临界点,未来将大刀阔斧地分割燃油车的蛋糕。”这位负责人告诉记者,在切下燃油车的蛋糕后,整个市场将更加细分,不同的品牌都会有更多的饭吃。

    宁德时代董事长曾毓群预测认为,到2025年我国汽车市场电动化率则将超过25%。而到2035年,这一比率将超过70%,以至于为后续的中国零排放打下基础。到2025年,基本电动车比燃油车更具有经济性,市场驱动会非常好。2040年之前,除一些特殊应用领域,基本全面实现电动化。

相关报告
  • 《宁德时代将推200万公里超长寿命电池,称已具备量产能力》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-06-13
    • 这一电池采用自修复长寿命技术,核心在于减缓容量衰减速度,即控制活性锂消耗速度。 全球最大的动力电池供应商宁德时代(300750.SZ)将推出可行驶200万公里的电池。 6月10日,宁德时代内部人士对界面新闻记者称,这一新型长寿命电池采用自修复长寿命技术,可实现16年超长寿命或200万公里行驶里程, 成本相比当前电池增加不超过10%。 该人士对界面新闻记者称,自修复长寿命电池技术的核心在于减缓容量衰减速度,即控制活性锂消耗速度。 “容量衰减跟正极、负极、电解液都有关系。”该人士介绍,在正极方面,新型长寿命电池通过自休眠钝化膜技术降低存储过程活性,使用时再激活,极大地减少正极材料在循环和存储过程中副反应。 在负极,通过低锂耗技术显著增强负极材料的表面稳定性和体相稳定性,大幅减少电芯使用过程中的活性锂消耗,达成超长寿命的性能需求。 该电池还采用了仿生电解液技术,能够根据电芯的不同生命周期内成膜的需求,展现出自适应的保护特性,提升电芯的循环和存储性能。 该人士对界面新闻记者称,该技术通用于三元材料和磷酸铁锂材料,已具备量产能力。 真锂研究总裁总裁墨柯对界面新闻记者说,宁德时代的超长寿命电池,属于电化学上的改进,理论上成立,实际效果还需要验证。 目前,市面上的新能源汽车的电池寿命为5-8年,与车体寿命相仿。主流电池的一次续航约400公里,按照至少1000次循环计算,理论可行驶公里数为40万公里。 今年3月,比亚迪(002594.SZ)推出“刀片电池”,表示可循环充放电3000次以上,支持行驶里程超过120万公里。 对于能够使用16年的长寿电池,如果车废了、电池还“健在”,消费者该如何解决这个问题? 墨柯表示,超长寿命的电池残值也高,车辆的退役电池可以考虑二次利用。 上述宁德时代内部人士称,电池二次利用或梯次利用,需要跟车企主机厂商讨运营模式,这也涉及到法律法规关于电池二次使用的规定。 “技术引领下,商业模式会有创新。”该人士称。 据高工产业研究院(GGII)6月9日发布的数据显示,5月,中国动力电池装机量约3.51 GWh,同比下降38%,环比下降3%。 其中,宁德时代5月装机量为1.6 GWh,同比下滑31%,单月市场份额为46%。 LG化学、比亚迪、中航锂电、国轩高科(002074.SZ)、力神电池、塔菲尔新能源、时代上汽、捷威动力、鹏辉能源(300438.SZ)依次位列第二至第十位。
  • 《我国研制出长寿命锌基液流电池用复合离子传导膜》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2020-03-20
    • 记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所科研人员在长寿命锌基液流电池复合离子传导膜研究方面取得新进展,制备出复合离子传导膜,可显著提高锌基液流电池的循环寿命。相关研究成果发表于《德国应用化学》上。 离子传导膜是电池的关键零部件之一,合理的膜结构设计在提高电池循环稳定性方面发挥着重要作用。中国科学院大连化物所李先锋研究员、张华民研究员团队将具有高导热性和高机械强度的氮化硼纳米片引入多孔基膜中,即在基膜中加入一层氮化硼纳米片,制备出复合离子传导膜。其中,面向负极的氮化硼纳米片一方面可使电极表面温度均匀分布,调节锌沉积形貌由尖锐的“树枝状”变为柔和的“薯条状”;另一方面,氮化硼纳米片机械强度高,可有效阻挡过度生长的尖锐锌枝晶,避免其对膜材料造成破坏。这两方面的协同作用可显著提高电池的循环寿命。 据介绍,利用该膜组装的碱性锌铁液流电池,在80毫安每平方厘米电流密度条件下,稳定运行500次充放电循环近800小时时并未明显衰减,即使在200毫安每平方厘米电流密度条件下,能量效率也超过80%,这对锌基电池中锌负极的调控具有重要的借鉴意义。 锌基液流电池储能技术因具有成本低、安全性高、环境友好等特点,在分布式储能领域展现出良好的应用前景。但由于锌离子在负极被还原时,易沉积形成如树枝状、苔藓状、层状等不同形貌的金属锌,其中具破坏性的树枝状金属锌即“锌枝晶”生长到一定程度,便会刺破离子传导膜,造成电池循环寿命下降。 此前,该研究团队发现,通过膜材料电荷特性可实现对锌沉积方向和形貌的调控,从而大幅度提高锌基液流电池的循环稳定性。