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固态电池时代来临!赣锋锂业亿瓦时级量产线建设中!

2018-08-06 19:54:43

当动力电池企业还在苦苦追寻更好的材料,以提升电池能量密度的时候,锂电上游龙头赣锋锂业跨界而至,其第一代固态锂电池超标准通过检测,亿瓦时级的量产线正在建设当中,将引领动力电池进入固态电池时代。

当动力电池企业还在苦苦追寻更好的材料,以提升电池能量密度的时候,锂电上游龙头赣锋锂业跨界而至,其第一代固态锂电池超标准通过检测,亿瓦时级的量产线正在建设当中,将引领动力电池进入固态电池时代。

7月30日,江西赣锋锂业股份有限公司(002460)发布《关于兑现全资子公司浙江赣锂固态电池研发中试线项目第一期考核与奖励方案的公告》。

技术参数国际领先

浙江赣锂第一期业绩考核的指标如下:

2018年6月30日,第一代固态锂电池技术指标达到:单体容量10Ah,能量密度不低于240Wh/kg,1000次循环后容量保持率大于90%,电池单体具备5C倍率的充放电能力,同时电池研制品通过第三方机构安全检测。

浙江赣锂称,以上指标在国内均无成功实践先例,属于国际领先型的技术突破。

那么,浙江赣锂的完成情况如何呢?

中汽研汽车检验中心(天津)出具的检测报告结论如下:对浙江赣锂提供的固态锂电池单体进行了放电、过充电、短路、跌落、加热、挤压、针刺(φ5mm钢针)、海水浸泡、温度循环、低气压、能量密度、倍率测试等安全性试验检验,该样品符合GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》的要求。

其中,送检的两只固态锂电池放电容量分别为12.99Ah和13.20Ah,25℃时,能量密度分别为244.33Wh/kg和248.09Wh/kg。

倍率测试结果为:充电倍率/放电倍率=5C/5C,25℃时,送检的两只固态锂电池的充电容量分别为12.10Ah和12.23Ah,放电容量分别为10.02Ah和10.22Ah,放电容量分别可达到0.1C倍率下的77.1%和77.4%。

另外,还超标准对电池单体进行了重物冲击安全性试验检验,检验结果同时符合GB 31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组安全要求》的要求。

中汽研汽车检验中心(天津)有限公司出具了编号为QA18XXOEAZ121的检验报告。经检验该样品所检测项目的检验结果符合GB/T 31484-2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方案》的要求。送检的两只固态锂电池循环1010次后,放电容量保护率分别为90.1%和90.3%。

2020年前实现销售

相对于业内的其他公司,赣锋锂业在固态电池的研发上走得最稳。

2017年上半年,赣锋锂业引入许晓雄博世(科技部新能源全固态锂离子储能电池负责人)等一批中科院的技术团队,通过股权激励的办法,力争2018年6月达到第一代固态锂电池工艺技术成熟,并通过第三方认证的目标;2018年12月建成亿瓦时级第一代固态锂电池生产线,并实现送样;2019年12月实现销售(完成3亿元销售,二代固态锂电池技术成熟,三代固态锂电池完成可研的目标)。

日本企业向来对固态电池情有独钟,研发也是不遗余力。日本国立研究机构---新能源产业技术综合开发机构(NEDO)在东京召开新闻发布会,宣布启动第二阶段固态锂离子电池研发项目,并为此斥资100亿日元(约合人民币5.9亿元),成员包括23家整车及电池、材料厂商,另外还有15家大学及公共研究机构。

NEDO很早就启动了固态锂离子电池的技术研发。2013~2017年,NEDO启动第一阶段“先进蓄电池材料评价技术开发”项目,对先进锂离子电池、固态电池、金属空气电池等展开研究。其中包括开发固态锂离子电池的电池单元模型及材料评价体系,并对固态电解质、电极活性物质进行研究及测评,当时约10家材料厂商参与其中。

此次NEDO启动的新的五年计划时间节点是到2022年,旨在提升车载电池的能量密度及安全性,从而使得电动汽车实现短时间充电、长距离行驶。研发目标之一是,未来将电池能量密度较当前主流的锂离子电池提升两倍,达到600Wh/kg。中长期目标包括:2030年左右将快充时间缩短2/3,即10分钟;电池生产成本降低2/3,即1万日元/kWh(约合人民币590元/kWh);由日本主导,制定电池安全性、耐久性的试验评价法,并使之成为国际标准。

如果赣锋锂业真的能实现2019年12月完成3亿的销售额,那么中国的固态电池技术就超过了日本。

计划优先应用于乘用车

浙江锋锂新能源科技有限公司总经理许晓雄在接受锂电大数据采访时表示,赣锋锂业此次公告的电池属于混合固液电解质类型的固态锂电池。

今年遨游动力量产了能量密度为260Wh/kg的三元软包锂电池,248.09Wh/kg虽然也不算太低,但是理论上固态电池的能量密度是可以远超目前的三元锂电池的。国内高校和科研所的样品大多停留在能量比达标,但是循环只有几百次的水平。

许晓雄送检的电池综合了较高比能量、优异的功率特性及良好的循环寿命,同时易于规模化制备。按照现有循环测试数据推算,预计该类电池可循环3000次容量保持80%(1C充电/1C放电,100%DOD,室温条件),完全满足乘用车对动力电池使用寿命的要求。

目前业内使用电池的充电倍率一般为2C,赣锋锂业的该类电池达到了5C,显然充电桩、电网很难支持。许晓雄表示,此次公告的固态动力锂电池的倍率性能只是为了显示该类电池设计可以具备大功率条件下的工作能力,这是该类电池技术领先性的表现,将来量产的固态动力锂电池产品会结合用户的需求进行专门设计。

至于第一代固态动力锂电池产品的成本,许晓雄表示暂时不方便透露。不过赣锋锂业2017年12月5日晚间曾发布过公告,拟不超过2.5亿元投资建设第一代固态锂电池研发中试生产线。第一期业绩奖励为2000万元和价值4000万元的赣锋锂业股份(以浙江锋锂成立时的股份价值为计算依据)。

赣锋锂业固态电池计划优先应用于乘用车,会兼顾考虑储能领域的应用研发。目前,赣锋锂业已开始与相关车企客户进行积极对接,按照客户要求进行电芯的定制设计。

目前,赣锋锂业已经建成了一条固态动力锂电池的自动化研发线,用于开展各类固态锂电池的电芯设计、制备工程化等方面的研究开发工作。赣锋锂业的电池研发团队正积极推进基于金属锂负极的高能量密度全固态锂电池的研究开发工作。

其他公司固态电池进展

7月20日,珈伟股份在全景网投资者关系互动平台上证实了其子公司珈伟龙能固态储能科技如皋有限公司生产的36Ah 类固态软包三元材料动力锂离子蓄电池通过国家机动车质量监督检验中心强制性检验的消息。

珈伟股份称该电池能量密度已经达到了230WH/kg,循环次数达4000次。公司将大力开发快充、高安全和长寿命复合纳米材料的类固态电池,进一步加强产能建设,全面拓展乘用车、物流车和商用车客户。

7月10日,中核恒通(深圳)控股有限公司与合肥国能动力科技有限公司在安徽庐江县高新区举行4.2亿安时磷酸铁锂固态电池签约仪式。该项目总投资10亿元,项目建成后将具备年产4.9亿AH全固态聚合物锂电池生产能力。

中核恒通“AH全固态聚合物锂电池”的字眼业内猜测他们是通过在电解液中加入添加聚合物使电池变成准固态的方法来实现能量密度的提升。目前,中核恒通并没有公开技术参数。

“类固态电池和固态电池虽然只差一个字,但是材料体系差别很大。”一位省级电池研究所副所长表示,两者的研发思路是一样的,但是两者之间还有很长一段路要走。

看到了业内同仁的努力,相信中国锂电在固态电池方面赶超日本并不只是空谈。

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