91儀器信息網訊 2019年3月21日,“2019全國高性能電池新技術與新材料應用發(fā)展暨電池行業(yè)智能制造技術交流會”在南京召開。
大會現場
會議由中國電池工業(yè)協會主辦,中國科學院物理研究所協辦,旨在貫徹落實《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,滿足新能源汽車等產業(yè)發(fā)展的需求,充分交流我國電池行業(yè)高性能電池研究領域新技術、新產品、新材料成果。楊裕生院士、吳鋒院士領銜,及200余名相關生產企業(yè)、新能源汽車及其他電池應用企業(yè)、科研部門、大專院校專家代表出席本次會議。91儀器信息網作為合作媒體全程報道。
中國電池工業(yè)協會專職副理事長王敬忠主持大會開幕
中國電池工業(yè)協會理事長趙金生大會致詞
在大會致詞中,趙金生首先向與會人員表示熱烈歡迎。十二五以來,我國電池工業(yè)整體保持了較快增長,產品結構進一步優(yōu)化,技術創(chuàng)新步伐加快,鋰離子電池在不斷滿足并加速普及數碼產品、信息化電子產品的需求基礎上,新能源汽車的快速發(fā)展,推動了動力電池的異軍突起,我國已經成為全球最主要的鋰離子電池生產國之一。接著表示,據對規(guī)模以上企業(yè)統(tǒng)計, 2018年,我國電池行業(yè)的主營業(yè)務達到6416.63億元,比上年同比增長15.5億元。我國新能源汽車產銷量分別達到約127萬輛和126萬輛,同比分別增長59%和61%。此背景下便形成本次會議的主題:“在鞏固現有新能源動力電池健康發(fā)展基礎上,要瞄準世界高科技前沿,加速探索適宜我國國情市場預期的新型動力電池研發(fā)和制造”。最后,趙金生宣布大會開幕。
全國電池行業(yè)增選技術專家證書頒發(fā)儀式合影
(部分增選專家還在趕往現場路上。增選專家名單:宋金保、溫兆銀、袁中直、周浩慎、楊續(xù)來、鄭偉偉、劉建國、丁曉陽、陳人杰)
報告專家:楊裕生院士,解放軍防化研究院研究員
報告題目:電池和材料的“高性能”——從理念到實踐
楊裕生院士在報告中從五方面展開“高性能”電池的理念到實踐。在定義方面,“電動汽車電池的高性能”主要是安全性高;壽命長、價格低;所需資源不受制于人;比能量、比功率滿足所裝汽車的要求。要避免將高比能連通過作為衡量電池性能的首要指標。安全性的重要性方面,安全第一是不同電動汽車的共同要求。不要片面追求高比能電池方面,舉例中,三元電池相關的Tesla三元電池已經失火燒車十余輛。并從技術、發(fā)展路線、補貼政策、思想方法等角度分析了電動汽車頻發(fā)燃燒的根本原因。磷酸鐵鋰電池方面,表示要振興我國磷酸鐵鋰電池產業(yè),并要發(fā)展以硬炭為負極的電容型磷酸鐵鋰電池。在結束語中,楊裕生院士指出我國電動汽車的合理發(fā)展路線,即以節(jié)能-減排為宗旨,不直接或間接消耗石化燃料,不增排二氧化碳,從太陽能、光伏等途徑進行增程式電動車。最后指出難寄希望的兩種“高性能”汽車動力電池:“全固態(tài)”鋰離子電池和“后鋰離子電池”的鋰硫電池。
報告專家:溫兆銀,中國科學院上海硅酸鹽所主任研究員
報告題目:固體電解質二次電池進展
溫兆銀在報告中主要介紹了固體電解質二次電池的發(fā)展現狀及最新進展。指出高性能固體電解質可以有效地解決二次電池的安全隱患問題,并可顯著提高電池的比能量,完全抑制鋰硫電池的穿梭問題,為實現鋰電池的長續(xù)航、長壽命奠定基礎。多種金屬鋰/固體電解質的界面技術有效地解決了金屬鋰的枝晶生長和在陶瓷電解質中的擴展。高質量的固體電解質是固態(tài)鋰硫電池發(fā)展的保障,高阻抗界面是高性能固態(tài)鋰硫電池的主要障礙。納硫電池、納鎳電池是兩種典型的固體電解質電池,國外已經實現規(guī)?;瘧?,我國正在快速發(fā)展中。
報告專家:黃學杰,中國電池工業(yè)協會副理事長、中科院物理研究所研究員
報告題目:高容量合金負極材料的研究
鋰離子電池應用空間不斷拓展,高性能電池的發(fā)展依賴于正極/負極/隔膜/電解質等關鍵材料技術的進步。黃學杰首先分別介紹了鋰離子電池典型負極材料的產品類別、比容量、發(fā)展方向,及優(yōu)缺點。接著結合電鏡、電化學等表征手段介紹了系列對鋰電負極材料的研究,指出負極材料由硅炭負極向合金負極的演變。最后介紹了即將建設的中科院北京清潔能源材料測試診斷與研發(fā)平臺將建設國內最大和世界先進水平的先進化學儲能、物理儲能、太陽能電池綜合測試分析、LED綜合測試分析及清潔能源用同步輻射光源線站等研究平臺。其中的互聯互通惰性氣氛電池材料與器件綜合分析測試平臺主要功能包括電池材料綜合物理、化學、電化學分析;國內外電池材料與器件對比分析;電池產品失效分析等。
報告專家:楊續(xù)來,合肥國軒電池股份有限公司研究院副院長
報告題目:動力電池市場化選擇中的若干技術問題
近來,新能源汽車市場管理進一步規(guī)范化,楊繼來首先介紹了市場化過程中三個重要因素,即高安全(系統(tǒng)安全是底線)、低成本(成本是市場因素)、長壽命(技術組合的實力體現)。接著結合多種檢測手段,講解分析了厚電極與電池壽命即安全的關系、電極材料的物理包覆向電化學包覆的轉變、鋰枝晶生長抑制及電池一致性檢測的方法。
報告專家:王力臻,鄭州輕工業(yè)大學教授
報告題目:鋰離子電池硅碳復合負極材料研究
王力臻首先介紹了硅、石墨作為負極材料分別存在的體積膨脹率大、比容量低等問題,針對這些問題,提出納米化、薄膜化、復合化等解決方案。接著介紹了其團隊制備的兩種硅碳復合石墨混合負極,通過電鏡、電化學、XRD、拉曼等表征手段的驗證,表明其制備的炭包硅法可以有效緩解硅膨脹帶來的問題,硅碳與石墨之間具有協同效應,提高了混合負極材料脫鋰容量,但首次或前幾次充放電循環(huán)的庫倫效率仍較低。
報告專家:周豪慎,南京大學教授
報告題目:開發(fā)下一代二次電池——鋰空,鋰硫和鈉離子電池
實現二次電池更高能量密度的目標激勵人們尋求新的儲能體系。擁有超高理論能量密度,且材料成本低廉、環(huán)境友好的鋰空氣電池、鋰硫電池、鈉離子電池的出現,為實現這一目標打開了一扇新的大門,但同時這些新型的儲能體系仍面臨許多亟待解決的挑戰(zhàn)。周豪慎在報告中首先介紹了MOF基隔膜抑制枝晶生長的機理,接著重點介紹與討論了鋰空、鋰硫、鈉離子電池的發(fā)展趨勢和進展,及其機理研究和產業(yè)化問題。
報告專家:袁中直,億緯鋰能股份有限公司副總裁、首席技術官
報告題目:鋰原電池的技術現狀與未來
2017年鋰一次電池前十大出口企業(yè)中,億緯鋰能以4179.2萬美元高居榜首。相比二次電池,一次電池具有高比能、長壽命(儲存壽命)、寬溫度范圍等特點。袁中直手心愛你介紹了液態(tài)陰極鋰電池與固態(tài)陰極鋰電池的主要應用領域、當下國內外研究進展以及接下來技術發(fā)展趨勢。接著介紹了鋰原電池電壓滯后的一系列解決方案,最后在講到鋰離子電池對原電池市場的沖擊時,主要介紹了一種新型1.5V的USB可充鋰離子電池的多項優(yōu)越性。
報告專家:俞會根,北京衛(wèi)藍新能源科技有限公司總經理
報告題目:固態(tài)電池最新技術進展
俞會根首先從分類、原理角度介紹了固態(tài)鋰電池相對液態(tài)鋰電池高能量密度、更安全、低成本、長壽命等優(yōu)勢。并進一步從電池結構、能量密度、比功率、正負極材料、技術路線等方面介紹了兩者的區(qū)別。表示,固態(tài)鋰電池尚存在電解質層與電極層界面電阻較大、循環(huán)過程中電解質相與電極內顆粒接觸變差、安全性與熱失控行為機理不明等需要進一步解決的問題,但所有問題有可能在3年內找到解決方案,5年內實現小試,8年內實現大規(guī)模應用。接著主要介紹了固態(tài)鋰電池在各領域及各國家的應用及標準化建設情況。最后介紹了全球固態(tài)鋰電研發(fā)團隊及企業(yè)的布局分布,并講解了衛(wèi)藍新能源在此方面的多項背景技術、核心制造技術及技術發(fā)展路線,預計2021年后實現規(guī)模化電動汽車市場應用。
報告專家:解明,柔電(武漢)科技有限公司CEO
報告題目:精準納膜包覆/摻雜技術(PNCD)在高比能量鋰電池中的應用
解明主要介紹了未來高比能量鋰電池發(fā)展趨勢及PNCD技術在電池正負極中的應用,具體包括高鎳811&NCA、高電壓單晶532&622、高電壓鈷酸鋰、負極石墨、全固態(tài)電池界面調控等。
報告專家:鄭偉偉,欣旺達汽車動力電池有限公司總工程師
報告題目:新形勢下新能源乘用車對動力電池技術與測試的需求
2018年我國新能源乘用車銷售100.8萬量,同比增長88.5%。鄭偉偉認為新形勢下市場形式面臨的主要變化表現為:補貼退坡、特斯拉進入(國產中高檔新能源和燃油車都面臨嚴峻考驗)、充電普及、隱患難處。關于電池系統(tǒng)的技術需求,私人家用與運營出租車需求差異大。關于電池系統(tǒng)的測試需求,主要介紹了“三宗四橫”評價體系,三縱指電芯、模組、BMS,四橫指仿真虛擬驗證、集成驗證、系統(tǒng)驗證、整車標定驗證四大類試驗類型。接著介紹了每種試驗類型的驗證項目、標準及具體要求。
報告專家:邵丹,廣州能源研究院
報告題目:動力電池關鍵材料檢測技術
中國擁有最大的電動汽車保有量,鋰電池產業(yè)也隨之迎來高速發(fā)展機遇。追求高能量同時,也帶來一系列安全隱患。全方位的測試評價動力電池及其關鍵材料的性能,開發(fā)安全可靠的動力電池,在新能源汽車的研發(fā)、生產過程中尤為重要。邵丹首先分別介紹了我國現行部分電池關鍵材料檢測標準,包括正極材料31項、負極材料3項、電解液12項、隔膜7項、其他電池材料7項。接著介紹了動力電池關鍵材料的雙向檢測技術。即“自上而下實施檢測”實現關鍵材料性能評價、整體解決方案,及“之下而上實施檢測”實現精準定位儲能產品材料問題?!白陨隙隆敝胁牧侠砘阅軝z測主要包括基礎性能(元素含量、微觀形貌、晶型結構、粒度分布、比表面、孔徑分布、硬度測試等)、電性能(充放電比容量、庫倫效率、循環(huán)壽命等)、安全性能(阻燃特性、氧化還原特性、穿刺、拉伸、熱性能等);其他還包括材料匹配性能測試、極片理化性能檢測、電池性能檢測。提及部分檢測技術包括原位XRD技術、電鏡、核磁共振、試驗機、熱分析、粒度儀、比表面分析等。最后介紹了國家化學儲能材料及產品質量監(jiān)督檢驗中心(廣東)整體概況。
接下來,還進行了十余位邀請專家報告,鑒于篇幅有限,余下嘉賓報告請點擊鏈接:???【專家報告續(xù)】。
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