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      CIBF交流會張娜演講:力神動力電池技術研究與產業化進展
      發布時間:2014-06-24 18:02:33
      關鍵詞:CIBF2014CIBF電池展電池行業

         6月20日,由中國化學與物理電源行業協會主辦的第十一屆“中國國際電池技術交流會”在深圳會展中心開幕。本次交流會以“動力電池和儲能電池”為主題,重點關注了電池應用領域。全球50多位電池業界頂級專家亮相交流會并發表了主題演講,來自50多個國家和地區的800多名行業專家、學者和企業家與會。來自力神公司的張娜女士在CIBF2014中國國際電池技術交流會上發表主題演講,以下為演講全文:

         張娜:
       
        大家好,我報告題目是力神動力電池的技術、研究和產業化的進展。力神公司成立于1997年,一直從事鋰離子電池的研發和制造,公司注冊資金12.5億。公司的三大股東是中海油、國通高科,中國電科第十八研究所。目前,力神的鋰電池產能已達到9億Ah,其中動力電池達到了4億Ah的產能。力神產品主要應用于消費類電子、動力電池、光伏及超級電容器產品。
        我報告的內容分為三個方面:
        首先介紹一下力神在動力電池方面技術的重大事件。2013年4月,力神公司申請并獲批了國家鋰離子動力電池工程技術中心,作為國內首家鋰離子電池的工程技術中心已開始建設。該中心的主要任務是圍繞著力神動力電池的產品開發和應用,進行組織機構建設、人才培養。主要目標是建設共性的平臺和咨詢服務的平臺。該平臺包括產品技術、工藝技術、標準檢測、裝備技術、咨詢與服務等。值得一提的是,為了提高力神的咨詢和服務職責,在今年4、5月間,力神分別協助中央電視臺第十套科教頻道某欄目組錄制了兩期名為《電池危情》和《奪命電池》的節目,這也是專業知識和大眾普及相結合的一種很好的形式。工程中心的近期目標是在2015年完成中心初步的建設,使力神動力電池的性能得到顯著提升,能量密度達到180Wh/kg以上;長遠目標是到2020年,該中心具有自我可持續發展的能力,而且在動力電池產品性能方面有更顯著的提升,能量密度要達到250~350Wh/kg以上,成本要降到1.5元/Wh。日前,包括力神在內的八家電池廠家獲得了財政部、科技部、工信部三部委的新能源汽車產業創新工程的資助,力神將通過這一項目開發下一代的動力電池技術。
        我來介紹一下力神公司在動力電池的技術方面和應用方面的一些進展。力神的動力電池產品主要應用在各種電動車輛和儲能領域,涉及車輛的種類非常廣泛,包括EV乘用車、商用車、充電式和換電式,也包括HEV和PHEV。為達到這些應用領域的要求,力神進行了不同化學體系和不同類型的動力電池的開發。
        力神開發的3.2Ah18650電池,主要采用NCA化學體系,產品實際的能量密度可以達到240Wh/kg,在85%的容量保持率下,測量的循環次數為350次。力神還進行了啟停和混合動力碳酸鋰的電池開發,開發出2Ah和16Ah兩款產品。這兩款產品的循環性能非常好,而且大功率充放電也很優秀。在16Ah、30℃連續放電的情況下,電池表面溫度約為64℃左右。力神還針對這兩款產品研發出了啟動用12V電池,并進行了一些項目的初步應用。在方形動力電池方面,力神的第一款產品是磷酸鐵鋰電池,磷酸鐵鋰的低溫性能較差,但是針對其低溫性能,力神利用納米材料開發出在零下40℃可以達到常溫容量90%的產品,且通過常溫的測試完全可以滿足各種容量在低溫下的要求。力神還進行了長壽命鋰離子電池的開發,目前力神壽命最長的電池經過測試6000次ECEC100%的循環,容量保持率在88%以上,而且通過預測循環可以達到1萬次。在方形電池方面,力神也進行了儲能和容量的開發工作,力神的產品能量密度接近120W/Kg,表面溫升在可控的范圍內。這款產品也成功應用在歐洲用戶的叉車上。在方形第二代產品中,力神主要針對NCM體系進行了VDA尺寸標準電池的開發。VDA:PHEV2第一代電池已經可以進行量產,這款電池具有非常好的倍率充放電特性,可以達到200A充放電的能力。而且這款電池通過了非常苛刻的安全測試。力神的第二代PHEV2電池產品目前已經完成了數據定型,容量達到了34Ah,而且充放電的倍率較一代產品顯著提升,可以達到8C充放電,并且同樣通過了過放、過充、短路、針刺等安全測試。
        力神還研發出針對HEV的應用,這款產品的厚度是12.5毫米,寬度是120毫米,高度是85毫米,采用三元材料作為正極,負極為混合體系。其功率密度測試的結果是在50%HOC的情況下,功率密度可以達到3900W/kg ,目前的能量密度是89Wh/kg。在聚合物動力電池開發方面,力神首款產品是高能量密度的三元材料產品,目前該產品單體電池比能量可達180Wh/kg,具有良好的高倍率充放電能力,進行循環壽命評測的結果是800次循環后,容量保持率為94.8%。還有一款PHEV產品,容量是18.5Ah,其比能量可達到135Wh/kg,這款電池具有非常好的低溫充放電能力,可以在零下20攝氏度進行充放電,零下20攝氏度充電功率達20W,零下30攝氏度放電功率達80W。該產品也通過了擠壓、短路等苛刻的安全測試。目前這款電池的循環壽命在1000次時,容量保持率保持在95.2%。在一些基礎研發方面,力神也取得了一些進展,對于高電壓正極材料有一些初步開發,同時在4.6V負離三元材料和動力體系開發方面也有一些可喜的進展。
        力神第一代產品應用是在天津公交大巴的示范項目中,該項目已經開始近兩年時間。據統計:力神電池服務6萬次,總運行里程366萬公里,累計充電量540萬千瓦時,且通過一段時間的運營還未出現過任何故障和停車事件,用戶反應良好。通過一年的運行后我們檢測到了電池組的容量衰減在3%以內。力神的第二代電池應用是在儲能系統方面,包括30Kw戶內儲能系統、30Kw分布式儲能系統。在通訊用儲能系統方面,力神也開發了一系列產品,比如微站用48V, 30Ah至50Ah的系列產品,宏站用大容量600Ah和1000Ah產品等。最后介紹一下力神大型移動式儲能系統的應用和開發情況,力神有幾個兆瓦級系統在示范運營,其采用的是力神的模塊化設計,且系統測試結果和響應能力都達到了客戶的要求。
        力神2013年的產能已經提高到32億Wh,其中包括其他類型的產品。力神在其他的動力電池產品和動力電池應用方面,以及超電方面都有一定的產能積累,其中超電的產能達到300萬只/年,光伏組建的產能達到了25兆瓦每年。
        隨著產能和市場的不斷地擴充,對電池技術也提出了更高的要求,只有這樣才能在市場上具有更大的優勢。力神的開發分為四個層面:在材料層面,力神正在進行負鎳的開發和應用、硅碳復合負極的開發利用,以及配合高密度含氟電解液和高電壓電解液的開發;在電池方面,力神一直根據市場需求,更新自身的技術指標,包含在能量密度和功率密度方面的指標;在產品模塊、機械結構、熱管理方面、管理性能等方面,力神也有明確的開發方向;在系統集成方面,力神力爭到2018年使產品達到25萬公里續航里程的目標。
        以上是我對公司動力電池產品的一個簡單介紹,謝謝大家。

       

      作者: 田雯玥      稿件來源: 電池中國
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