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年會直擊｜掌握技術(shù)方向 助推電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
時(shí)間:2022-01-13 12:06來源:電池聯(lián)盟 作者:綜合報(bào)道
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2021年12月27日，中國電池工程師年會暨電池產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)精英交流會在佛山成功召開。同期舉行“智能制造賦能高質(zhì)量發(fā)展”主題論壇。年會以“著重人才管理，掌握技術(shù)方向”為主題，暢談高質(zhì)量人才與電池產(chǎn)業(yè)中各領(lǐng)域各環(huán)節(jié)創(chuàng)新發(fā)展的相輔相成的共進(jìn)之路。
隨著我國“雙碳”目標(biāo)的明確、綠色發(fā)展戰(zhàn)略的逐步實(shí)施，鋰離子電池作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)、儲能產(chǎn)業(yè)的核心部件之一，市場規(guī)模快速增長。據(jù)悉，鋰離子電池企業(yè)紛紛擴(kuò)充產(chǎn)能，國內(nèi)主流鋰離子電池制造企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃已經(jīng)超過1000GWh。進(jìn)入“T時(shí)代”的背后，透視著電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的無限可能性，也更有韌性。無疑，掌握技術(shù)方向是電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的硬指標(biāo)。
年會期間，嘉賓們圍繞電池制造、技術(shù)創(chuàng)新、新材料研發(fā)、智能制造等關(guān)鍵技術(shù)方向，直擊熱點(diǎn)，分享創(chuàng)新成果，縱論電池技術(shù)發(fā)展新趨勢。
中國電池工程師年會暨電池產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)精英交流會現(xiàn)場
關(guān)鍵材料路線展望
回顧2021，刀片電池大規(guī)模應(yīng)用，磷酸鐵鋰電池大規(guī)模裝備轎車。專家預(yù)測，預(yù)計(jì)到2025年會出現(xiàn)與現(xiàn)有液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池比能量大體相當(dāng)?shù)牡谝淮虘B(tài)電池；2030年后，出現(xiàn)第二代采用新型正負(fù)極材料的全固態(tài)電池，比能量會提升到每公斤500瓦時(shí)，還會有高比能量鋰-硫電池、金屬空氣電池；到2035年，鈉離子電池、鉀離子電池性能會大幅提升，比能量會達(dá)到每公斤300瓦時(shí)左右，與現(xiàn)在的高比能量鋰離子電池相當(dāng)。
從正極材料來看，湖北萬潤新能源科技股份有限公司技術(shù)質(zhì)量中心經(jīng)理王勤表示，磷酸鐵鋰未來將朝向高壓實(shí)密度、高倍率、低成本制備工藝、高電壓制備工藝等趨勢發(fā)展。
王勤解釋：“未來，需要在低成本下，制備出倍率性能更好的磷酸鐵鋰材料，在大電流放電下容量更高，且低溫性能更好，用于啟停、軍工、PHEV等項(xiàng)目上。成本需要與現(xiàn)在的常規(guī)磷酸鐵鋰的成本差不多，10C放電容量到145-150mAh/g。”
湖北萬潤新能源科技股份有限公司技術(shù)質(zhì)量中心經(jīng)理 王勤
福建師范大學(xué)童慶松博士認(rèn)為：”當(dāng)前要找一個(gè)耐高溫體系，再進(jìn)一步提高它，特別是三元體系、鋰金屬等未來高能量密度的體系，對隔膜的要求會更高。”
童慶松博士分享了《高安全隔膜的制備及在高性能鋰電池中的應(yīng)用》。經(jīng)過驗(yàn)證，涂覆(鋁基)聚丙烯隔膜、涂覆(石墨烯)聚丙烯隔膜均明顯改善了PP膜的熱穩(wěn)定性、放電性能及循環(huán)性能等；非涂覆(聚輪烷)聚合物隔膜表現(xiàn)出較好的物理性能及電化學(xué)性能，對抑制鋰枝晶的生長起到了一定的作用，使電池的循環(huán)穩(wěn)定性得到明顯的提高。
福建師范大學(xué) 童慶松博士
在《PI粘合劑的技術(shù)》報(bào)告中，廣州鍇飛科技有限公司技術(shù)顧問劉鍇提出：“要提高鋰離子電池的能量密度，可削減對產(chǎn)生電力沒有貢獻(xiàn)的部分材料，比如減薄正負(fù)極的集電體及隔膜、減少負(fù)極粘結(jié)劑的用量及導(dǎo)電輔助材料等。”
他分享了一種能夠代替PVDF+NMP體系的PI膠無溶劑，具有安全阻燃、性能穩(wěn)定、電化學(xué)窗口寬等特點(diǎn)，適用于鈉離子電池、燃料電池、太陽能電池背板等多種電池的粘結(jié)劑系統(tǒng)。
廣州鍇飛科技有限公司技術(shù)顧問 劉鍇
電池回收“加碼”
隨著電動汽車爆發(fā)式增長，動力電池全生命周期回收問題受到廣泛關(guān)注。目前，我國滿足新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件的回收利用企業(yè)有47家，而2025年我國需要回收和梯次利用的電池總量將達(dá)到1.25億千瓦時(shí)。
武漢格林美城市礦產(chǎn)裝備公司總經(jīng)理張子約作《退役動力電池回收超級工廠建設(shè)》主題發(fā)言，闡述超級工廠設(shè)計(jì)理念。其中，“超級產(chǎn)能”代表每年5萬+電池包處理量，約為2.5GWh/年；“超級系統(tǒng)”為整合新能源汽車拆解、動力電池包綠色柔性智能拆解、梯次利用、破碎篩分回收四大工藝“超級系統(tǒng)”，并具備數(shù)字化生產(chǎn)能力（部分具備無人化）等，即“超級數(shù)字”；“超級環(huán)保”是最終實(shí)現(xiàn)資源有限、循環(huán)無限的理念。
從電池全生命周期出發(fā)，結(jié)合回收工藝流程，持續(xù)建設(shè)綠色智能柔性拆解、梯次利用和資源化產(chǎn)線，是格林美旗下裝備公司的主要任務(wù)。2021年，柔性智能拆解系統(tǒng)已進(jìn)入國家工業(yè)資源綜合利用先進(jìn)適用工藝技術(shù)設(shè)備推薦目錄。
武漢格林美城市礦產(chǎn)裝備公司總經(jīng)理 張子約
在梯次利用及分類檢測方面，鋰斯德電子科技（蘇州）有限公司總經(jīng)理?xiàng)钏鼓曛赋?/strong>：“在時(shí)間及成本考量下，一種執(zhí)行安全、操作簡易、快速、設(shè)備低廉、同時(shí)能完成余能檢測及分類，適合各型梯次利用產(chǎn)品電芯上的需求、快篩檢測分類系統(tǒng)，必須開發(fā)出來。否則會因?yàn)槌杀締栴}，影響梯次利用的發(fā)展，造成資源浪費(fèi)。”
未來快篩技術(shù)的努力方向包括，建模作業(yè)時(shí)間縮短、SOH/SOC量測誤差值降低、開發(fā)整模塊內(nèi)電池一致性動態(tài)評估模型、加強(qiáng)安全性異常電芯檢測預(yù)判等。
鋰斯德電子科技（蘇州）有限公司總經(jīng)理 楊斯年
智能化管理及智能制造賦能
在電池技術(shù)持續(xù)進(jìn)步的過程中，智能化的加入給了電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展更多的想象空間。除了電池本身的智能化管理以外，智能化程度主要集中在電池制造工藝及裝備上，更多的生產(chǎn)企業(yè)正將鋰電池生產(chǎn)與工業(yè)智能化技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)用工序自動化、產(chǎn)線自動化及整體數(shù)字化工廠，使得先進(jìn)的智能化制造設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)成為高品質(zhì)、高效率鋰電池生產(chǎn)的重要保障。
如何做好電池管理系統(tǒng)，更加智能地管理及維護(hù)各個(gè)單元，提高電池壽命及安全？上海蓄熙新能源材料檢測有限公司總經(jīng)理韓廣帥從新能源鋰離子電池失效分析，解析對電池管理系統(tǒng)的思考：1）提取全生命周期的關(guān)鍵參數(shù)，不斷修正健康狀態(tài)偏離系數(shù)；2）采用動態(tài)控制策略，包括充放電策略的動態(tài)化、熱管理系統(tǒng)的動態(tài)化、預(yù)警溫度的動態(tài)化等；3）建立電池失效的可靠的預(yù)警系統(tǒng)；4)串聯(lián)包括前驅(qū)體、原材料、電池制造商、新能源汽車、充電樁、梯次利用、回收再利用7大產(chǎn)業(yè)鏈條，形成閉環(huán)聯(lián)動的評價(jià)機(jī)制。
上海蓄熙新能源材料檢測有限公司總經(jīng)理 韓廣帥
“電池制造工序中的關(guān)鍵設(shè)備對鋰電池的一致性、安全性等性能具有決定性影響。”佛山市金銀河智能裝備股份有限公司新能源總經(jīng)理李小云作《鋰電池智能工廠建設(shè)經(jīng)驗(yàn)及難題》主題發(fā)言。他從三個(gè)方面闡述了鋰電設(shè)備發(fā)展趨勢：1）產(chǎn)能方面，趨向產(chǎn)線一體化、設(shè)備智能化，2）性能方面，趨向設(shè)備規(guī)格提升、設(shè)備效率提升、設(shè)備穩(wěn)定性提升，3）降本方面，通過元件國產(chǎn)化、產(chǎn)能規(guī)劃化來實(shí)現(xiàn)。
具體而言，2022年鋰電生產(chǎn)設(shè)備發(fā)展趨勢為，單線產(chǎn)能從2GWh升級到4GWh，涂布寬幅從1-1.2m延長至1.5-1.8m，卷繞速度從12-16ppm提高到25-32ppm，疊片速度從0.25s/PCS降至0.125s/PCS，單位設(shè)備投資從2.4億元/GWh降至2.2億元/GWh。
佛山市金銀河智能裝備股份有限公司新能源總經(jīng)理 李小云
在單機(jī)智能化方面，浙江哈工奕能科技有限公司主張產(chǎn)品競爭力應(yīng)實(shí)現(xiàn)“四升、一降、一縮短”，即提升設(shè)備高可靠性、提升設(shè)備CPK、提升設(shè)備OEE、提升設(shè)備一次優(yōu)率、降低設(shè)備調(diào)試難度、縮短設(shè)備調(diào)試周期。此外，還有人性化設(shè)計(jì)，便于設(shè)備運(yùn)維等。
廣州德擎光學(xué)科技有限公司CTO白天翔作《激光加工在線檢測技術(shù)及其在電池制造中的應(yīng)用》主題發(fā)言。他表示，相較于傳統(tǒng)激光加工無法表征加工過程穩(wěn)定性的不足，在線質(zhì)量檢測技術(shù)成為趨勢，具有非破壞性檢測、不影響加工效率、可與激光加工自動化設(shè)備高度集成等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電芯制造和模組制造過程中。目前，德擎光學(xué)科技采用“光電傳感”原理，實(shí)現(xiàn)了在線檢測技術(shù)，并利用在線檢測技術(shù)獲得收斂工藝，保障加工質(zhì)量，從而提高動力電池安全性、可靠性及生產(chǎn)自動化水平。
廣州德擎光學(xué)科技有限公司CTO 白天翔
“未來鋰電池的焊接方法和工藝趨勢，我認(rèn)為，超聲波預(yù)焊與激光中焊相結(jié)合，是完美的黃金搭檔。”廣州市新棟力超聲電子設(shè)備有限公司創(chuàng)始人嚴(yán)卓晟提出，首先采用超聲波平齒焊，即低振幅大功率超聲波焊接，把多層卷繞或疊片的大面積鋁鉑、銅鉑焊接，如600平方毫米一次成形，再采用激光中焊，這樣一來，可進(jìn)一步確保焊接的可靠性、穩(wěn)定性。
據(jù)介紹，超聲波技術(shù)在刀片電池焊接，主流鋰電池焊接，新能源汽車、充電樁線束焊接，大圓柱超聲波揉平4680，超聲波分散提高一致性，超聲波除塵提供安性性，石墨烯材料應(yīng)用、前驅(qū)材料誘導(dǎo)結(jié)晶等應(yīng)用領(lǐng)域廣受歡迎，助力鋰電池制造高效率、高質(zhì)量。
在科研設(shè)備方面，深圳市科晶智達(dá)科技有限公司技術(shù)總監(jiān)林光證判斷，新能源行業(yè)科研設(shè)備將呈現(xiàn)出智能化、信息化、高通量化的特點(diǎn)，也會出現(xiàn)智能實(shí)驗(yàn)室等綜合性解決方案，實(shí)現(xiàn)無人化和智能化實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)用。
深圳市科晶智達(dá)科技有限公司技術(shù)總監(jiān) 林光證
作為電池行業(yè)第三方服務(wù)平臺，天目湖先進(jìn)儲能技術(shù)研究院有限公司葛志浩博士分享了先進(jìn)仿真技術(shù)助力電池研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展，包括電芯電化學(xué)機(jī)理仿真、電池產(chǎn)品3D熱仿真、電池包結(jié)構(gòu)仿真等。在智能制造方面，天目湖儲能院與西門子工業(yè)軟件（上海）有限公司于2020年聯(lián)合創(chuàng)建了先進(jìn)電池技術(shù)創(chuàng)新中心，中心以新能源電池行業(yè)智能化、數(shù)字化服務(wù)為核心，提供集電池設(shè)計(jì)及性能仿真、工廠仿真、產(chǎn)線及實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化建設(shè)等全鏈條數(shù)字化服務(wù)，推動電池行業(yè)智能制造發(fā)展。
天目湖先進(jìn)儲能技術(shù)研究院有限公司 葛志浩博士
“電池制造，工藝和設(shè)備相當(dāng)重要，設(shè)備參數(shù)、設(shè)置，設(shè)備的防災(zāi)是非常重要的。比如超聲波焊接，吸焊、過流是沒有辦法100%檢驗(yàn)，如果中間出現(xiàn)能量衰減，出現(xiàn)一兩個(gè)吸焊，這是沒有辦法體現(xiàn)出來的。”動力電池質(zhì)量專家陳海波從動力電池安全及質(zhì)量管理角度強(qiáng)調(diào)了設(shè)備的重要性，并指出把關(guān)質(zhì)量的關(guān)鍵，一是做好質(zhì)量策劃及質(zhì)量閥管控活動；二是動力電池零部件供應(yīng)商要精挑細(xì)選、嚴(yán)格把關(guān)。
陳海波總結(jié)，電池產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)要做好“四步走”，一要標(biāo)準(zhǔn)化，二要精益化，三要自動化，四要“去麻木化”。這里指， 企業(yè)不要因?yàn)榍叭蕉甲龅搅耍雎粤思?xì)節(jié)問題和持續(xù)精進(jìn)的動力。
動力電池質(zhì)量專家 陳海波
在電池產(chǎn)業(yè)這塊高地上，相信智能時(shí)代的到來，讓電池制造更有質(zhì)量，讓產(chǎn)品生命更長久，在不同細(xì)分領(lǐng)域可以把技術(shù)做得更深刻。
文章標(biāo)簽：
電池
電池產(chǎn)業(yè)
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