鉅大LARGE | 點擊量:1506次 | 2018年05月29日
鋰電池的落幕和現今眼花繚亂的新電池技術
2月28日-3月2日,2018日本國際二次電池儲能展(BATTERYJAPAN)在日本東京有明展覽中心舉行。作為國際最大的電池展之一,此次展會匯聚了二次電池、電容器、各種相關高端技術、材料、部件和用于生產研發二次電池和電容器的先進裝置,吸引了一大批全球二次電池生產商、電池用戶、新一代汽車制造商、電子制造商相關參觀者,已經成為瞭望電池產業發展的重要窗口。
高工鋰電每年都會向參展的中國企業及從業者約稿,希冀從這些鋰電產業的專家、從業者視角來觀察日本電池展,并分析展會背后的產業變遷和發展。
【文/盛禧奧技術開發經理朱正軍新能源電池圈】
一年一度的BatteryJapan在東京BigSight會展中心如期而至,在參觀的過程中處處感覺到中國力量:從數量眾多的中國參觀者以及參展商,到4個主題演講中有兩個都來自中國企業(BYD和CATL)。在朋友圈上陸陸續續看到一些朋友的分享,還有姜大美女別開生面的直播。一時手癢,想寫一些自己的見聞和感受,如有不足及偏頗之處,還請指摘見諒。
#BatteryJapan2018#崛起的中國鋰電池產業化力量
在日本的電池展,能看到中國企業的主題演講還是有一些小驕傲的,一些聽后感簡述如下:
Maxell
個人感覺有點像廣告,但其中提到的技術路線還是值得借鑒的。到2020年,Maxell會采用“固態電解質+高硅負極”,目標是將電池容量提升至現在的1.5倍。
BYD
追求鋰電池產業的閉環,以應對對Co資源緊缺和價格飛漲帶來的難題。Tom指出BYD提供的解決方案是:
①鋰電池的梯度利用:動力電池—>儲能/無人物流傳送機器人等—>電池的回收和資源再利用(95%的Co可以回收)。
②LFP正極材料的優化和有選擇的終端應用。例如,E6現在采用的是LFP電池,但可以將其續航里程進一步優化至400Km。雖然NCM或NCA的能量密度高于LFP,但LFP依然和找到在儲能和電動大巴上的應用。
得到的啟發是:技術本身無優劣之分,而在乎合適的應用場景和對技術的精益求精。
CATL
用R&D來提升鋰電技術的產業化能力,以達到降低成本,保持產品技術領先的優勢。梁院長在報告中數次提及R&D是CATL的立身之本,結合鄙人經驗和業界的口碑,此言不虛,同時發人深省。計算機模擬技術在材料開發和電芯設計上的應用也被數次提及,并且令人印象深刻。
計算機模擬技術其實在歐洲和北美已經被廣泛應用在工業領域,記得留學的實驗室好幾個博后都在做這個,并且有的還是企業項目。但在中國還不常見,特別是鋰電池行業,希望可以給產業上或者高校里的同仁以啟發。
同時梁院長還分享CATL的技術路線,2020年通過高鎳正極和SiC負極的結合,使電池的能量密度達到250-350Wh/kg;2025年通過HV正極和鋰金屬負極,能量密度達到350-450Wh/kg;2030年后的Li-Air電池,達到450+(感覺是在能量密度的道路上策馬狂奔)。
得到啟發是:羨彼今朝凌絕頂,豈知昨日跬步途。且用一句,“路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索之”以共勉。
Tesla
比較詫異,Tesla報告并不是關于Model的,而是放在家庭儲能應用上。PowerWall被很深入的介紹,有點像產品推介會。但不可否認,家用儲能市場的空間確實潛力無限。在中國,雖然對廣大的城市來講可能較為困難,但對農村地區來講,還是很實用的。
#BatteryJapan2018#有些落寞的鋰電池
其實來日本,是抱著學習的目的,興匆匆的沖著日本的鋰電池技術來的,但多少有些失望。也許如一個朋友所講,好的技術和材料未必在展會。展會中針對硅負極的材料包括硅材料,粘結劑,電解液的展臺并不多。設備的展區,遠不如CIBF,甚至不如北京電池展。
由此可以看出中國在鋰電池電池的大工業化和產業化中的地位,要為鋰電設備的朋友鼓掌。
#BatteryJapan2018#眼花繚亂的新電池技術
與稍顯落寞的鋰電池相比,Hydrogen燃料電池在這次展會上可謂是大放異彩,各種新電池技術,如固態電池和Mg-Air電池,也是爭奇斗艷。
Hydrogen燃料電池
H2燃料電池單獨成館,可謂出盡風頭。Tesla的電動跑車在里面略顯尷尬(雖然作者也承認,ModelX確實是裝逼神器,不過現階段也只能蹭進去摸摸方向盤)。Toyota和Honda都展出他們的染料電池汽車,不同的是Toyota是卡車(和一個漂亮的前臺妹子),Honda是一輛轎車。
令人眼前一亮的是Panasonic的HomeFuelCell系統(日本叫Ene-farms),可以將液化氣(煤氣)分解成氫氣,供給FuelCell發電用,反應釋放的水汽也可以作為熱源,并且可以在家庭使用。聽說已經賣出很多套,現在在歐洲也是大受歡迎。不得不說,日本在H2燃料電池的研發和應用上已經甩世界別的國家幾條街,不過也不可以妄自菲薄,畢竟中國擁有世界最大的市場,并且還有很多強大的能力(不敢多說,怕被噴)。
固態電池,Mg空氣電池
固態電池在展會上也有亮點,不過照片忘了拍了,就暫不做評論。Mg空氣電池倒有兩張照片,其中一張是Furukawa的MgBox展示,一位白發蒼蒼的老爺爺利索的拆紙盒然后往紙盒里面注水,片刻間燈亮了,同時變成了一個充電寶,旁邊又有一個美女在甜糯的旁白,可謂是吃瓜群眾人山人海,硬是沒擠進去。感覺這個盒子可以作為居家旅行必備,有興趣的朋友可參看附件。
#BatteryJapan2018#大開眼界的檢測技術
說到檢測技術,不得不佩服日本人對技術的鉆研。展館入口就是一整館的檢測設備,常見的SEM,SEM,DSC就不用說,JEOL能夠對電池充電和高溫反應產生氣體進行定量分析的多重周回飛行時間質量分析計(見圖),相信想對電池產氣機理(特別是軟包)研究的同仁應該會感興趣。另一個對我印象特別深刻的儀器是可以對電池內部反應實時可視化觀測的顯微鏡,可謂是研究極片充放電過程膨脹狀態以及固態電池反應的神器(有視頻,可是文件類型不支持),作者也十分渴望擁有,可惜一打聽300W軟妹幣,拿張名片就灰溜溜的走了。據說,某家國內鋰電池企業已經入手,大家都懂的。期待高校做鋰電的大牛們可以考慮來幾臺,到時可以花些測試費蹭一下。
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