Çin'in lityum batarya endüstrisinin gelişmesine ulusal lityum batarya standartlarının perspektifinden bakmak

2013'ten önce, endüstrideki birçok standart, lityum pillerin güvenliği için, lityum pil taşıma gereksinimleri de dahil olmak üzere (UN38.3) lithium pillerin güvenliği için gereksinimler ortaya koymuş olsa da,Taşınabilir mühürlü pil güvenlik gereksinimleri (IEC 62133-2012), cep telefonu batarya özellikleri (GB / T18287-2013), vb. ancak bu standartlar ya zorunlu değildir ya da yeterince kapsamlı değildir.

Sık rastlanan kazalar nedeniyle, endüstri seslenmeye başladı: endüstrinin düzenlenmesinin zamanı geldi."Taşınabilir Elektronik Ürünler için Lityum-Ion Piller ve Pil Paketleri için Güvenlik Gereksinimleri" (GB31241-2014) uzun zamandır beklenen bir görünümde ortaya çıktı, ve karışık lityum batarya endüstrisi nihayet yeniden düzenlenmeye başladı.

Lityum piller için ulusal standartlar endüstride teknik reformları zorluyor

Lityum piller için yeni standart GB31241'in testinde ölü açı kapsamı elde edilmedi.uyarı talimatları, dayanıklılık), ayrıca özellikle pil paketi ortamı ve pil paketi güvenliği üzerine testler önermektedir.ve sistem koruma devre güvenliği gereksinimleri, o zamanlar en sıkı ulusal zorunlu standartlardı. Sonraki lityum batarya standartları da bu şablona dayanarak eklendi, çıkarıldı ve değiştirildi.

Büyük lityum batarya üretimi işletmeleri için, lityum bataryaları için ulusal standardın yayımlanması işletmelerin üretimine az etki eder.Çünkü büyük lityum batarya şirketlerinin üretim ekipmanları nispeten üstündür.Bununla birlikte, standart üretim ekipmanı olmayan küçük batarya fabrikaları için, üretim süreci nispeten sıkı ve hatta ulusal standartları aşan.Lityum piller için ulusal standartlar, ürünleri ve süreçleri için neredeyse katı gereksinimler sunar.Lityum bataryaları için ulusal standartın, lityum batarya ürünlerinin güvenliği için en temel garantisi olduğunu söyleyebiliriz.Endüstrinin ekipmanlarını yükseltmesini ve teknolojik atılımlar yapmasını zorluyor.

Lityum-iyon pillerin güvenli kullanımını sağlamak için, üreticiler, ulusal güvenlik standartlarına uymak için sıkı ve dikkatli bir pil güvenlik performans tasarımı gerçekleştirdiler:

1. Çeşitli çevresel istismar testlerini geçmek. Bataryada dış kısa devre, aşırı şarj, akupunktur, darbe, yakma vb. gibi çeşitli istismar deneyleri yapmak,Bataryanın güvenlik performansını incelemek için; Bataryanın gerçek kullanım ortamını araştırmak için titreşim, düşme ve darbe gibi sıcaklık şok deneyleri ve mekanik performans deneyleri gerçekleştirin. aşağıdaki performans.

İkincisi, araştırma ve geliştirme gelişmiş SEI filmini benimsiyor.SEI filmi lityum iyonlarının bir kısmını tüketebilir ve elektrot malzemesinin şarj-tahliyesi verimliliğini azaltabilir.Malzeme hasara neden olur ve elektrodun döngü performansını ve hizmet ömrünü büyük ölçüde iyileştirir.

3Yeni elektrolitlerin araştırılması ve geliştirilmesi.Çoğu ticari lityum iyon bataryası yüksek iyonik iletkenliği ve iyi elektrokimyasal istikrarı nedeniyle elektrolit olarak LiPF6 EC/DMC kullanır.Sıvı elektrolit lityum iyon bataryalarının sızıntı ve patlama gibi güvenlik sorunları nedeniyle, katı elektrolitler üzerindeki araştırma gündeme getirildi.

Dördüncüsü, yeni lityum batarya katot malzemelerini çıkarmak.ve performansları doğrudan lityum elektronik pilin performans göstergelerini etkilerLityum bataryalarının performansına yönelik farklı gereksinimlere dayanarak, çeşitli ana akım lityum batarya katot malzemeleri çeşitli alanlarda kullanılmak üzere uygundur.Uzmanlar, lityum batarya katot malzemelerinin piyasa boyutunun 59'a ulaşması bekleniyor..5 milyar yuan 2020 yılına kadar.

Güçlü lityum bataryalarının üçlü malzemelerle üstünlüğü artıyor

Lityum batarya endüstrisinin hızlı bir şekilde genişlemesi bağlamında, enerji yoğunluğu gibi önemli göstergeleri belirleyen katot malzemeleri,Lityum pillerin döngü ömrü ve güvenliği endüstriden çok fazla dikkat çekmiştir.Günümüzde, lityum iyon bataryalarının anod malzemeleri hala çoğunlukla grafitten yapılırken, katot malzemeleri alanında yüzlerce düşünce okulu mücadele ediyor.Lityum kobalt oksit gibi malzemeler, lityum manganat, lityum nikel kobalt oksit, lityum demir fosfat, vb.

Mevcut aşama ile ilgili olarak, lityum demir fosfat pilleri hala piyasada baskın bir konuma sahiptir.Önemli bir neden, lityum demir fosfat malzemelerinin istikrarlı bir olivin yapısına sahip olmasıdır, teorik olarak yapıdaki tüm lityumun serbest bırakılmasına izin verir ve iyi bir yük-atlama geri dönüşümlülüğüne sahiptir, döngü performansı mükemmeldir.Yüksek redoks egzootermik istikrarına sahiptir, ve kapasite tutma oranı hala 300'den fazla şarj-boşaltma döngüsünden sonra% 90'ın üzerinde.ve tutarlılığı lityum demir fosfatından daha iyidir., ama güvenliği kötü.

Ek olarak, endüstrideki çoğu üreticinin, üçlü malzemelerin gelecekteki pazarın ana akımı olacağına inandığı görülüyor.Üçlü malzeme düşük sıcaklıkta daha iyi performans gösterir.Bildiğimiz gibi yüksek sıcaklık yönetimi düşük sıcaklıktan daha uygundur.ve düşük sıcaklıktan yüksek sıcaklığa termal yönetim tasarımını gerçekleştirmek zordurÖte yandan, üçlü malzemelerin enerji yoğunluğu ve voltaj platformu yüksektir ve bu da elektrikli araçların gezinme menzilini artırmaya büyük yardımcı olur.Lityum demir fosfat bataryaları enerji yoğunluğu araştırma ve geliştirme konusunda bir sıkıntıya girdi.

Gelecekte, lityum iyon piller yüksek güvenlik, yüksek enerji yoğunluğu, uzun ömür, yüksek güvenilirlik ve düşük maliyet yönünde gelişmelidir.Yeni destek politikası, pillerin enerji yoğunluğuna bağlıdır.Bu, birçok üreticinin körü körüne yüksek enerji yoğunluğunu takip etmesine neden oluyor.

Güvenliğin sağlanması gerekçesiyle, maliyetlerin azaltılması ve performansın iyileştirilmesi tek çıkış yoludur.Mevcut koşullar altında, 21700 üçlü lityum pil sisteminin enerji yoğunluğu yaklaşık 300Wh/kg'a ulaşabilir, bu da 18650 lityum pil sisteminin 250Wh/kg'ından% 20 daha yüksektir.Akü hücresinin kapasitesinin artması, aynı enerjiyi tüketmek için gereken hücrelerin sayısının azalması anlamına gelir., böylece tek bir hücrenin ağırlığı ve maliyeti artsa da, batarya sistemi PACK'ın ağırlığı ve maliyeti azalır.

Bununla birlikte, pilin boyutunu körü körüne artırmak uzun vadeli bir çözüm değildir.Her %10 kapasite artışı için, batarya döngüsü ömrü yaklaşık% 20 azaltılacak; şarj-ihraç hızı% 30 ~ 40% azaltacak; aynı zamanda, batarya yaklaşık% 20'lik bir sıcaklık artışına sahip olacak.Boyutunu artırmaya devam edersenBu nedenle, endüstrinin üçlü lityum bataryaları hakkında doğru bir anlayışa sahip olması için rehberlik etmenin en önemli önceliği,Yüksek enerji yoğunluğuna körü körüne uymaktan kaçının, ve güvenliği artırmak.

Elektrikli araçların gelişimi beklentilerin gerisinde ve lityum piller enerji depolama teknolojisi için ideal bir seçim haline geliyor

"Enerji tasarrufu ve yeni enerji taşıtları endüstrisi geliştirme planı (2012-2020) " a göre, 2020 yılına kadar,Tamamen elektrikli araçların ve plug-in hibrit araçların üretim kapasitesi 2 milyona ulaşacakYeni enerji ikili puan politikası ve otomotiv endüstrisinin dönüşümü kapsamında,Yerel yeni enerji araç ürünleri sonsuz bir akışta ortaya çıkıyor ve hızla güncelleniyor, ancak maliyet performansları hala gerçek ihtiyaçları tam olarak karşılayamıyor ve elektrikli araçların maliyeti, özellikle de pil paketlerinin maliyeti, hala sıradan tüketicilerin yükünü aşmaktadır..Yeni enerji taşıtlarına verilen sübvansiyonların azalması ve ekonomik büyümenin yavaşlaması, Çin-ABD ticaret çatışmaları ve zayıf iç talebi gibi faktörlerin etkisiyle,"Yeni arabalar iyi satılıyor" gibi utanç verici bir durum., ancak kârlı değil" üçüncü çeyrekte de devam etti.

Genel olarak, piyasa zayıflığından kaynaklanan ürün artakalanı, yeni enerji araçları şirketlerinin çoğunu rahatsız etti.Birçok yeni yerli otomobil şirketi hala otomobil üretiminin "ppt" aşamasındadırSubvensiyon politikalarının sıkılaştırılması, yolculuk menzilinin ve batarya enerjisi yoğunluğunun artmasıyla karşı karşıya.Toplu üretim ve teslimatın başarısızlığı finansman zorluklarına yol açtı.Çin halkının beklentilerinin gerisinde kalan yerli elektrikli araçların gelişimi görülebilir.Yeni enerji araçları pazarındaki rekabet gelecekte daha şiddetli olacak..

Enerji depolama alanında, lityum iyon pillerinin baskınlığı sağlam bir şekilde kuruldu.Ulusal standart "Power Energy Storage için Lityum-ion piller" (GB/T 36280-2018) yayınlandı ve Ocak 2019'da uygulanacak.Enerji depolama endüstrisinin, pil teknolojisinin lityum pillerin maliyetini düşürmesi ve enerji yoğunluğunun artması nedeniyle hızlı bir gelişme göstermesi bekleniyor.