动力电池材料创新变革如何实现?院士、专家等500+精英共探产业痛点
2017-08-27 00:00:00   来源:新材料在线   评论:0 点击:

倚靠全球最大的新能源汽车消费市场,我国动力锂电池行业正在不断加速发展。


在政策与市场的双重“倒逼”下,动力锂电池行业竞争格局愈发激烈。从技术层面分析,提升电池能量密度的同时保障安全性是对动力锂电池的一致要求,也是难点所在。基于此,从上游原材料至下游应用将迎来众多的机遇与挑战。


正如中科院院士张锁江所表示的,“材料革命将推动电池储能革命”。正负极材料、辅料对动力锂电池而言,是技术突破的一个方向。如何围绕这个方向获得技术进展,正是广大锂电、新能源汽车企业所关心的话题。


8月26日,由寻材问料?、湖南省先进电池材料及电池产业技术创新战略联盟,长沙市先进电池材料及电池产业技术创新战略联盟、广东省先进电池与材料产学研技术创新联盟、中国科学院广州能源研究所、掌工知共同主办的“2017动力电池新材料技术与发展高峰论坛”在深圳隆重举办。500多位新能源汽车企业、电池企业、材料企业、产业园区、投资机构的精英人士和高校、科研院所的院士、专家、教授齐聚一堂,在对锂电产业最新政策进行了全面解读的基础上,共同交流探讨了动力锂电池技术的最新研究进展、应用现状和未来的市场趋势。


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会议现场
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寻材问料?CEO 聂雷
“锂电行业目前十分火热。今天相约在此,希望大家能通过交流找出锂电行业创新材料的最新解决方案的头绪……”寻材问料?CEO聂雷在致辞中表示。


据聂雷介绍,寻材问料?是材料界和制造业的“互联网+”连接平台、国内首家材料解决方案一站式服务平台和制造企业从产品设计、采购、工艺、制造等全流程和材料方案商、供应商、工程师的连接平台。


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工信部赛迪研究院、工业节能与环保研究所副所长/研究员 李博洋
工信部赛迪研究院、工业节能与环保研究所副所长/研究员李博洋也看好动力电池的发展前景,“经济新常态下,动力电池行业政策环境总体利好。”他表示,2016年为止,我国已形成动力电池材料、零配件、装备、应用和消费维保的完整体系。


他认为,全面提升电动汽车整车品质与性能,建设具有全球竞争力的动力电池产业链,是一个体系性的要求,“十三五”将会是电动汽车初步形成规模的高速成长期。在构建绿色制造体系的过程中,培育和发展我国动力电池行业新的竞争优势,必要而关键。


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中航锂电高级项目经理 常迪
在动力电池市场一片大好的情况下,对电芯技术的要求也越来越高。


“目前在汽车行业和储能行业,终端客户已经逐渐摆脱了采购原始电芯的环节。因为从原始电芯到终端产品还有一个很大的跨度,中间夹杂了非常多零部件和技术的整合。”中航锂电高级项目经理常迪介绍道,现在从电芯到模组制作会有一些更高级别的要求,包括模组的轻量化、热管理、防护性与长寿命方面的需求。


另外,他还解析了电池模组技术,“电池组合如何找到一致性最好的一个模组,一方面考虑电芯生产制造的工艺,另一方面则考虑电池模组集成的工艺。这需要设定非常严格的分选标准,尽可能全自动化作业去屏蔽掉一些主观因素对电芯集成的影响。”


高能量密度需求倒逼正、负极材料创新

2016年10月26日,工信部发布的《节能与新能源汽车技术路线图》提出:到2020年,纯电动汽车单体比能量达到350Wh/kg,系统比能量达到350Wh/kg,单体能量密度达到650Wh/L,系统能量密度达到320Wh/L,满足300km以上BEV应用需求。

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湖南长远锂科有限公司金瑞科技电池材料技术中心 涂飞跃
对于正极材料市场,湖南长远锂科有限公司金瑞科技电池材料技术中心涂飞跃博士认为,机遇与挑战是并存的。


“随着政策红利不断释放,燃油汽车向新能源汽车发展的趋势不可逆。” 涂飞跃表示,为满足续航里程增长的需求,多元正极材料将朝向高镍方向发展。他同时指出,高镍材料目前面临的主要技术挑战是合成困难和界面问题,主要解决方案有掺杂、包覆和自动化等。


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江苏省千人计划(海智)联合会能资环专家委员会委员、常州大学教授 马昕
锂电池的核心材料是正极材料、负极材料、电解液和隔膜。江苏省千人计划(海智)联合会能资环专家委员会委员、常州大学马昕教授认为,正极材料的提高,已经遇到了瓶颈,很难提高;而高电压材料涉及到电解液的安全性,要改电解液体系,但在人类发明锂电池30年来,一共只找到目前的两三种电解液体系。


在马昕看来,相对来说,负极材料,可以极大提高容量,目前石墨负极理论极限372mAh/g,实用只有350-360,而硅负极材料的理论容量高达4200mAh/g 以上,如果用新一代硅负极可以做到量产的2000mAh/g以上稳定容量。


\ 清华大学深圳研究生院副教授 贺艳兵

除了提高锂离子电池能量密度,如何提高其安全性也成为业界关注的焦点。


清华大学深圳研究生院副教授贺艳兵分析称,揭示电极/电解质的界面反应性质并进行精确调控,解决电极/电解质界面副反应问题,获得高稳定性、低阻抗电极/电解质界面是提高电池功率性能和安全性的有效途径。


贺艳兵进一步从提高锂离子动力电池的安全性、功率密度和能量密度出发,系统研究了电极/电解质界面反应、高性能界面构筑与电池电化学和安全性的关系,重点在钛酸锂电池的胀气机理和解决方案、高密度钛酸锂的可控设备、高性能聚合物电解质的原位制备及其在锂离子、锂硫和锂金属电池中的应用等方面进行了研究。

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河南义腾新能源科技有限公司大客户经理 徐文德

“对于动力电池的转变,我们一开始认为保持强度就可以了,跟我们隔膜企业关系不大,但这几个月我们发现隔膜还是要做出一些调整的。”河南义腾新能源科技有限公司大客户经理徐文德表示。


徐文德介绍,义腾新能源主要从几个方面对隔膜生产做出调整,首先是解决陶瓷隔膜含水率偏高的问题;二是将隔膜涂胶与正负极复合在一起,研发高压实负极和硅碳负极的膨胀系数增大的粘性隔膜;其次还做了隔膜快速关断功能的优化以及隔膜热稳定性能的提升。

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清华大学深圳研究生院副教授 吕伟
来自清华大学深圳研究生院的吕伟博士也做了石墨烯相关的演讲,主题为《石墨烯材料的结构设计及其在锂离子电池中的应用》。


吕伟博士介绍了清华大学深圳研究生院目前在石墨烯领域的研究。他表示,“石墨烯在储能电池里面已经有很好的应用,在高倍率电池里面则需要进一步优化。”


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东莞市澳中电子材料有限公司研发主任 薛萌
胶粘带和胶粘剂也是电池的重要辅助性材料,东莞市澳中电子材料有限公司研发主任薛萌博士在会上介绍了胶粘带和胶粘剂在动力电池中的应用。


他坦言,目前胶粘材料存在一些技术难点,难以达到很高的胶粘强度。高分子胶粘材料容易溶胀,电解液容易使胶粘材料失粘,高温条件下也可能会失粘。


“无论设计胶粘带还是胶粘剂,都要围绕动力电池的特点,并且在动力电池中应用的部位做出不同的分析。”薛萌还分析了电池胶粘材料的发展方向,“一个是轻量化,一个则是环保无溶剂。”


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亿铖达工业有限公司技术经理 林雪
动力电池的PCB板在高温、高湿、粉尘、霉菌影响下,会造成线路板模块出现长白粉、电偶腐蚀、应力腐蚀,最终失效。要保证新能源汽车在各种恶劣的环境下正常行驶,对于电池的保护就显得格外重要。亿铖达工业有限公司技术经理林雪则在《PCB环保敷型涂覆材料助力动力电池可靠性》的主题演讲中,详细介绍了亿铖达三防涂覆材料在新能源锂电池领域的应用。

而在会议举办得如火如荼的同时,几家企业的展台也得到了与会人士的重点关注,在茶歇、午餐期间,每个企业展台都围满了参观和交流企业人士。

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参观展台


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掌工知展台


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新材料在线?创业服务展台
特别鸣谢以下单位对本次论坛的大力支持:

共同主办单位:
湖南省先进电池材料及电池产业技术创新战略联盟
长沙市先进电池材料及电池产业技术创新战略联盟
广东省先进电池与材料产学研技术创新联盟
中国科学院广州能源研究所
掌工知

赞助单位:
深圳市中钞科信金融科技有限公司
深圳润海电子有限公司
重庆市铜梁区投资促进服务中心
青岛龙迪碳材料科技有限公司
唐山世邦陶瓷设备有限公司
上海云必科技有限公司

支持单位:
中南大学
宁德时代
长远锂科
中航锂电
天奈新材
中国电池联盟
河南义腾
赛迪工业和信息化研究院
中国电子信息产业发展研究院
桂林理工大学
第六元素
深圳超思维
发射山投资
清华大学深圳研究生院
陶氏化学
北京绿色智汇能源技术研究员
东莞市澳中电子材料有限公司
亿铖达工业有限公司

媒体支持:
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广东科技报
湖南卫视
文曲星传媒
慧聪新能源网
烯碳资讯
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