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锂离子电池规模化回收利用成行业难题

时间:2018-08-16 09:06来源:未知 作者:秒速赛车 点击:
记者发现,我国钴镍匮乏的客观条件,是三元锂电池价格居高不下的重要原因。但磷酸铁锂电池则相反,由于不含任何贵金属,而且其正极材料的主要原料氧化铁、碳酸锂等在中国储量

  记者发现,我国钴镍匮乏的客观条件,是三元锂电池价格居高不下的重要原因。但磷酸铁锂电池则相反,由于不含任何贵金属,而且其正极材料的主要原料氧化铁、碳酸锂等在中国储量非常丰富。杨裕生对目前国内磷酸铁锂电池的发展充满了信心,“目前,磷酸铁锂电池单体比能量已在140-180Wh/kg,电池循环寿命超过3000次,成组的价格约为1元/Wh,在梯次利用中更突显安全性。”

  Rakhmatov模型主要适用于锂离子蓄电池。通常锂离子蓄电池由阴极、阳极和电解液组成,电解液把两个电极分隔开。电池放电过程中,阳极释放出电子到外部电路,而阴极则从电路接收这些电子。

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  面对目前动力电池的回收现状,中国电池工业协会理事长赵金生表现出担忧,“现阶段我国废旧锂离子电池回收体系尚不健全,回收技术和商业模式还没达到成熟的标准。”中国电动汽车百人会理事长陈清泰也表述了类似观点,“目前,利用技术不成熟,收购网络不完善,管理措施不健全,支持政策不到位等问题仍在困扰着我国动力电池回收行业,商业模式和盈利模式尚待探索。”

  哈尔滨光宇电源股份有限公司成立于1998年,是哈尔滨光宇集团股份有限公司的核心子公司。主要产品涵盖了便携式产品应用的镍氢电池和锂离子电池,电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车等产品应用的动力型铁锂电池,各种后备电源产品所应用的后备型铁锂电池,通信电源、电力直流操作电源、交流不间断电源、逆变电源等产品。

  目前,我国新能源乘用车电池的主流技术路线为三元电池,即以镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂为正极材料的锂电池,钴作为稳定剂不可或缺。

  记者了解到,目前能够应用于梯次利用的早期动力电池只有极少数优质磷酸铁锂电池,其余电池包括三元电池在内都不具备利用价值。针对这一现象,中国科学院物理研究所研究员黄学杰认为,使用一段时间后,三元电池很难保证电池内部材料电化学性能的均一性,所以用于梯次利用存在安全风险。此外,黄学杰还表示,成组电池如果拆解会大幅度增加成本,只有不拆解电池包直接进行应用才有价值。

  由于这些生产工艺技术的不足,我国生产的铝塑膜产品冲深最大在5mm 左右,始终无法达到良好的性能要求。而国外可达到 8mm,有的甚至达到12mm,总体与国外产品还有一定差距;厚度方面,秒速赛车平台:国内铝塑膜最薄只能做到70μm,量产的有 112、88和72μm,而日本铝塑膜最薄可以做到40μm,65和48μm的也实现量产。

  同时,企业忽视电池安全性,盲目提高电池比能量的问题也令人担忧。“为了提高比能量,三元电池镍钴锰的配比从333、523进化到622、811,通过增加镍含量来提高电压,热失控温度越来越低!”杨裕生告诉记者,动力电池的安全性与比能量实际存在直接关联,“发展电动汽车的目的是节能减排,有的电动汽车只节油,并不减排。目前很多政策存在误导性,忽略了电池比能量越高,电池就越多,而安全性越低的问题,这背离了节能减排的初心。”

  Rakhmatov等人把电化学反应中活性物质的运动抽象为有限区域上的一维扩散问题,根据法拉第定律(描述电化学反应)和菲克定律(描述电池内的一维扩散特性),通过推导,得到负载电流i(t)和电池寿命L的关系式

  中国汽车技术研究中心发布的数据显示,今年新能源汽车动力电池将逐步进入大规模报废回收期,预计到2020 年我国动力电池回收量将超过22万吨,2022年将达到42.2万吨。

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  针对电池梯次利用中存在的问题,建立可追溯的电池管理系统是众望所归。7部委联合发布的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》已在8月1日开始实施,该《办法》要求汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任,同时建立“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”,对动力蓄电池生产、销售、使用、报废、回收、利用等全过程进行信息采集,对各环节主体履行回收利用责任情况实施监测。对此,黄学杰表示,只有在对动力电池包的历史数据进行全面分析的基础上设计与之一一对应的管理策略,才能让其发挥好二次生命的价值。

  基于差分方程(描述发生在电化学电池中的复杂现象)的精确电池模型 被提出来已经近十年了,但是求解这些差分方程的计算量非常大,甚至可能需要几天时间。最近几年,一些高级电池模型 已经被提出来,这些模型能减少模拟时间,并能在可接受的精度范围内预测相关变量。其中Daler Rakhmatov等人 提出的基于扩散理论的解析模型,可以对任意给定负载精确预测锂离子蓄电池寿命。Rakhmatov模型在预测精确度、效率和通用性等方面相当成功,但是,在应用Rakhmatov模型预测电池寿命时,其计算量仍然比较大。本文以Rakhmatov模型为基础,通过在误差许可范围内的近似,得到了一种简单而精确的电池寿命预测模型,模型有常数(电流)负载和变化(电流)负载两种情形,并详细分析了这种模型的适用范围。本文中的“负载”主要是指电流负载。文中的电池寿命是指一个满容量电池从开始放电到电池输出电压下降到终止电压(cutoff voltage,Vcutoff )的时间。

  比亚迪创立于1995年,分别在香港联合交易所及深圳证券交易所上市,主要从事以二次充电电池业务,手机、电脑零部件及组装业务为主的IT产业,以及包含传统燃油汽车及新能源汽车在内的汽车产业,并利用自身技术优势积极发展包括太阳能电站、储能电站、LED及电动叉车在内的其他新能源产品。

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  北极星固废网讯:新能源汽车的蓬勃发展,以及政策和市场的推动,使我国成为全球最主要的锂离子电池生产和消费国。大量锂离子电池进入市场,废旧锂离子电池回收和再利用问题也成为行业重大挑战。

  今年前11个月,国内累计新能源汽车产量达40.28万台,同比增长44.27%。业内人士预计,2016年国内新能源汽车产量有望占到全球总量的40%。作为新能源汽车的核心零部件之一,动力锂电池的发展牵动人心,二者相辅相成、互相促进。而锂电池企业的发展情况,并不能简单界定,需要由第三方做出客观、全面的评定。

  近日,上市公司半年报陆续出炉,新能源汽车产业链中的部分企业业绩出炉,多数企业业绩比上年同期增长明显。...[详细]

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  此外,发展增程式电动汽车技术,减少纯电动车的电池使用量,也可以从根本上减少废电池的产生。作为该技术的倡导者,杨裕生说:“有人质疑增程式还是要烧油,不是最终的目标。但我认为要以节能减排作为横向标准,来检验政策和技术路线。电动汽车最终目标未必是不烧油的纯电动车,很有可能是不烧油而烧醇类的增程式电动车。我们需要第三代增程式投产,来应对补贴减少对电动汽车的冲击。”

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  合肥国轩高科动力能源有限公司为国轩高科股份有限公司全资子公司,成立于2006年5月,公司专业从事新型锂离子电池及其材料的研发、生产和经营,拥有核心技术知识产权。主要产品为磷酸铁锂材料及电芯、三元电芯、动力电池组、电池管理系统及储能型电池组。

  1)受动力电池持续带动,PVDF粘结剂需求量进一步扩大,2017年达到0.39万吨,同比增长21.2%,增速低于锂电池增速主要是因为CNT等新型导电剂的使用增多,降低了电池正极浆料中PVDF的添加比例;

  “要坚持安全第一,梯次利用和废电池处置要有系统性的安排,锂离子电池使用全过程应要免受损伤。“杨裕生强调,安全性是动力电池回收利用中需要关注的重点,全过程绿色、节能的生产工艺是未来电池技术的发展趋势。“锂离子电池回收、处置要重视创新,废电池处置要做到高度环保,鼓励创新环保型废电池处置工艺流程,做到资源全部循环利用。”

  记者了解到,目前动力电池的回收利用分为梯次利用和拆解回收,梯次利用主要针对容量降低、无法使电动车正常运行但本身没有报废的电池,但仍可在电力储能等领域继续使用;拆解回收则是对电池容量损耗严重的报废电池进行资源化处理,回收有利用价值的再生资源。“旧电池回收的目的是梯次利用。无梯次利用价值的电池称为废电池,把废电池集中处置,是为了资源再生,也为防止污染。”中国工程院院士杨裕生指出。

  中段设备国产正替代进口,部分国产设备已经可与进口产品相比较。原有设备自动化率正在提升,正处于半自动到单体全自动的转型期,比如卷绕机等,先导智能已进入国际第一梯队。由于性价比优势,大部分电池生产厂家会选择国产设备,但是规模较大的电池厂家,如比亚迪、CATL等,仍会部分向日韩进口。

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  此外,梯次利用的体系不健全,仍是目前旧电池回收领域面临的最大问题。国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬表示,电池容量达到何种程度可以进入下一阶梯利用,达到何种程度不能进行梯次利用而需要进入回收程序,目前没有明确标准。

  “我国钴、镍资源少,价格受制于人,难以支撑千万辆级别电动车的生产。”杨裕生在谈到电池产业面临的困境时坦言。

  微宏动力系统(湖州)有限公司成立于2006年12月,注册资金1600万美元,是由位于美国德克萨斯州休斯敦的微宏公司(Microvast,Inc.)投资的全资子公司。微宏动力系统(湖州)有限公司集新能源及储电技术、组合化学与化工新流程的研发、生产和销售于一体,着眼于为实现电动汽车的规模化应用提供电动汽车动力系统解决方案。

  今天为大家介绍中国动力锂电池企业排名。排行榜数据依据于中国汽车工业协会的统计数据。此次评选从锂电池产量、产值、产能、销量表现和研发实力等不同层面,对一众锂电企业候选名单进行深度评估和客观选拔。

  统计数据显示,我国钴矿中含钴量仅为0.02%,已探明的可开采量仅为8万吨,用于电池生产的钴资源严重依赖进口。“如果能从退役电池中有效回收钴,将在很大程度上缓解我国稀有金属资源对外依赖度。”清华大学教授徐盛明对记者强调。

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  据称,派立昂的电池并非从电池内部的锂金属着手的,恰恰相反,该电池的制造与常规锂离子电池无异。其电池采用了液态电解质(liquid electrolyte)、阴极和阳极。但对派立昂公司而言,这一点很重要,因为当前的主流锂电池生产厂商都在亚洲,这意味着成本较为便宜。

  近年来,随着国产锂电池包设备技术水平不断提升,我国锂电池包设备已从进口为主发展为以国产设备为主导,2016 年国外企业占国内锂电设备市场份额比例仅为 28%,国产率高达 72%。相较进口设备,国内厂商专门针对我国锂电池包生产工艺的需求而研发制造,具备适应性强、价格优惠、性价比高、服务更周到等优势。

  高工产研锂电研究所(GGII)调研数据显示,2017年中国锂电池用PVDF市场规模达7.03亿元,同比增长20.3%。其中,锂电池正极用PVDF粘结剂市场规模5.20亿元,同比增长13.0%;锂电隔膜PVDF涂层市场规模1.83亿元,同比增长46.4%。2017年中国锂电池用PVDF市场规模保持稳速增长,主要原因有:

  微宏动力是Microvast公司的子公司,生产基地位于浙江省湖州市。微宏动力以快充钛酸锂动力电池为主。目前总体产能1.5Gwh左右,在建二期产能4Gwh,主要客户为北汽福田、南车时代、陆地方舟、南京金龙、厦门金龙、中通客车、重庆恒通等。2015年上半年,微宏动力动力电池业务产值约为4.5亿元。

  在2016年国内动力电池市场中,占领市场份额最大的为磷酸铁锂电池,占比超六成。其次是三元材料电池,占市场份额比重大31%。此外,锰酸锂电池和钛酸锂电池分别占市场份额的3%和2%。

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  据外媒报道,派立昂技术公司(Pellion Technologies)研发了新款锂金属电池(lithium metal battery),相较于常规锂电池,其电量翻了一倍,且重量轻了一半。

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