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鋰電市場蓬勃發展電動汽車需更強勁“心臟”

時間:2015-05-14 15:15來源:科技日報作者:崔鳳嬌

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我國是世界上最大的鉛蓄電池生產國，鉛蓄電池廣泛應用于電力、交通、信息等產業領域。由于具有成本低、技術成熟、性能穩定等優勢，我國鉛蓄電池的市場需求以每年15%—40%的速度增長，產量連續多年超過3000萬千伏安時，行業發展不斷加快，市場競爭也越來越激烈。此外，為適應社會大型儲能等需求，大容量儲能電池、高性能鋰離子電池等也蓬勃發展起來。

近日，我國首輛18米純電動公交車在北京試運營。據報道，這輛“巨無霸”采用國家電網標準快充快換箱體，既可整車直接充電，也可進行電池快速更換，整車從電量耗盡到充滿電僅需兩個小時，搭載的磷酸鐵鋰電池，一次充電在城市路況下運營里程可達到100公里以上。

　　電池是電動汽車的“心臟”，隨著我國電動汽車發展加速，研發生產合適的電池也顯得越來越重要也越來越迫切。

　　天能集團作為我國最大的動力電池生產商，中國民營企業500強、中國制造業500強，天能動力電池與材料實驗室(天能動力電池與材料研究院)主要圍繞新能源動力電池、大容量儲能電池、高性能鋰離子電池研究與開發、新型電極材料、電源管理系統及新材料、新工藝等關鍵技術研發及產業化研究。

　　天能集團研究院常務副院長郭志剛說，實驗室以推動行業技術發展為己任，在構成產品核心技術的產品結構、新材料應用、新技術應用等方面開展研究工作。

　　發力電動汽車起停電池

　　“2014年，實驗室主要圍繞清潔生產、儲能電池、大容量鉛蓄電池、動力型鋰離子電池、新材料、新工藝等領域展開了53項科技項目的研發，其中先后開發各類新產品37余項，完成新產品成果鑒定42項。” 郭志剛介紹說，重點開展了電動車用“三王”電池，即長跑王、長壽王、載重王，電動汽車用鉛碳超級電池、低成本高功率的鋰離子電池、智能云電池的研發，積極搶占市場制高點。

　　其中，天能動力電池與材料實驗室開展了電動汽車用起停電池、超級鉛炭電池的研發以及新材料技術開發及產業化研究，主要項目有耐高溫腐蝕新型合金研究、混合動力汽車用高倍率Pb-C超級電池的研制、汽車起停系統用閥控式鉛蓄電池的研制、微型混合動力汽車起停系統用AGM蓄電池關鍵技術研發及應用、正極導電添加劑的研究、起停電池新型電解液的研究等。

據悉，混合動力汽車用高倍率Pb-C超級電池已獲得2014年國家重點新產品立項;微型混合動力汽車起停系統用AGM蓄電池關鍵技術研發及應用項目被列入2014年浙江省科技廳重大科技專項試制計劃項目;汽車起停系統用閥控式鉛蓄電池的研制被列入浙江省省級新產品試制計劃項目中。

　　實驗室還開展了以電動汽車用鋰離子電池組的開發及應用為主的研究，主要包括基于富鋰錳基固溶體正極材料的高比能高安全性鋰離子電池的研究與產業化、電動汽車用高能量圓柱型鋰離子電池研發及產業化、低速電動汽車用鋰離子蓄電池系統、純電動乘用車用鋰離子蓄電池系統、純電動環衛車用鋰離子蓄電池系統、動力型富鋰錳基高比能高安全鋰離子電池等項目。項目分別被列入2014年浙江省電子信息產業重點計劃項目、重點技術創新專項計劃項目、省級新產品試制計劃項目等。

　　加載云計算延長電池壽命

　　電動自行車是低碳、環保、便捷的綠色節能交通工具，2014年我國電動自行車產銷量保持在3500萬輛左右，現社會保有量達2億輛之多。高性能、低成本的電動自行車電池有利于降低公眾交通費用，減少更換電池頻次，也更環保、經濟。

　　天能動力電池與材料實驗室開發了“電動自行車用”“電動三輪車用”“電動道路車用”云計算長壽命動力電池系列產品，包括長壽命電動助力車電池的開發、新型高性能電動三輪車電池的開發、電動自行車專用智能型蓄電池、電動自行車用長壽命稀土硅膠電池、電動乘用車專用高性能膠體蓄電池等產品。在電池組上加載計算控制系統，達到電池長壽命、智能控制、智能防盜的目的。

　　此外，實驗室還研發了富鋰錳酸鋰(三元)正極材料、耐高溫錳酸鋰正極材料、三元材料鋰離子電池高安全專用電解液、高容量動力用18650型電池以及產業化等項目，改善電池的高低溫性能和循環性能，從而實現了高安全性、低成本電動自行車用電池組的開發及應用。

　　攻克儲能電池“隔膜”難題

　　儲能電池是解決風能、太陽能等清潔能源間斷性、不穩定問題的關鍵。天能集團不僅是綜合實力排名全國第一的動力電池制造企業，也是國內最早進入太陽能光伏儲能電池領域研發和生產的新能源企業之一。天能實驗室開展了以儲能用鋰離子電池組的開發及其應用為主的研究，主要包括光伏太陽能儲能用大容量鋰離子電池、儲能型鋰離子電池用陶瓷化非織造布隔膜的研究與產業化、超長浮充壽命儲能用磷酸鐵鋰電池成組技術的開發，有效提高了產品循環壽命、一致性及低溫性能。

　　據介紹，儲能型鋰離子電池用陶瓷化非織造布隔膜的研究與產業化已被列入2014年國家電子信息產業發展基金計劃項目，該項目通過高可靠型鋰電隔膜用非織造布技術、非織造布陶瓷化涂層技術、陶瓷化非織造布復合隔膜在儲能型鋰離子電池中的應用技術三方面的工藝試驗研究和工程技術的開發，突破陶瓷化非織造布隔膜制造中“孔徑分布均勻性和抗針刺能力差、局部區域易出現大孔洞”等技術難題，關鍵性能指標達到國內領先水平，滿足了高比能量、高安全、高可靠儲能型鋰離子電池的生產需要。

產學研合作形成創新動力源

為不斷提升集團和實驗室的科研創新水平，于是實驗室不但引進中國科學院、中國工程院院士等高端人才，還先后與浙江大學、哈爾濱工業大學、中國科學院金屬研究所、華南師范大學、浙江工業大學、上海電力學院、湖南湘潭大學等高校建立了產學研合作關系。針對新能源動力電池、鎳氫電池、鋰離子電池、太陽能電池、燃料電池等項目進行重點研發和成果推廣。與大學合作實施的多個項目也被列為國家電子信息產業重點項目、年國家電子信息產業發展基金計劃項目、國家科技支撐計劃等。

　　天能集團董事局主席張天任說，通過產學研合作大大加快了企業的科技創新速度，有效解決天能產品生產工藝改進和部分產品的技術瓶頸，為天能的跨越式發展源源不斷地輸入動力，并始終保持了天能行業領先的技術優勢、產品優勢和市場優勢，為公司鞏固行業龍頭地位奠定了堅實的基礎。

　　截止目前，集團共主持或參與制定國家、行業、企業標準達40余項。包括電動助力車用鉛蓄電池、儲能用動力電池、電動汽車電池以及鋰離子電池等范圍的標準內容。其中2014年參與制定完成了國家標準2項、企業標準3項，為企業科技創新發展提供了強有力技術支撐。此外，發表了多篇論文，主要講述行業鉛蓄電池發展新技術、新工藝特點，為行業發展注入新的血液。

　　通過技術創新、專利建設，從2010年開始，企業每年都以百項以上的專利申請量在遞增。截止2014年，集團已累計獲得各類授權專利1120余件，有效專利949件，有效保護了企業的核心知識產權。

(責任編輯：王杰)

文章標簽：蓄電池混合動力汽車國內資訊儲能用動力電池

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