Observando o desenvolvimento da indústria chinesa de baterias de lítio a partir da perspectiva das normas nacionais de baterias de lítio

Antes de 2013, embora muitas normas da indústria apresentassem requisitos para a segurança das baterias de lítio, incluindo requisitos de transporte de baterias de lítio (UN38.3),Requisitos de segurança das baterias portáteis seladas (IEC 62133-2012), especificações de baterias de telemóveis (GB/T18287-2013), etc., mas estas normas não são obrigatórias ou não são suficientemente abrangentes.

Com a ocorrência frequente de acidentes, a indústria começou a chamar: é hora de regulamentar a indústria."Requisitos de segurança para baterias de iões de lítio e pacotes de baterias para produtos eletrônicos portáteis" (GB31241-2014) apareceu em uma aparição tão esperada, e a indústria de baterias de lítio mistas finalmente iniciou uma reorganização.

Normas nacionais para baterias de lítio forçam reformas técnicas na indústria

O ensaio da nova norma GB31241 para baterias de lítio não obteve cobertura de ângulo morto.instruções de aviso, durabilidade), propõe igualmente especialmente testes sobre o ambiente da bateria e a segurança da bateria.e requisitos de segurança dos circuitos de protecção do sistemaOs padrões de baterias de lítio subsequentes também foram adicionados, subtraídos e modificados com base neste modelo.

Para as grandes empresas de produção de baterias de lítio, a publicação da norma nacional para baterias de lítio tem pouco impacto na produção das empresas,A Comissão concluiu que a indústria da União não é uma empresa independente.No entanto, para as pequenas fábricas de baterias sem equipamento de produção normalizado, a utilização de baterias de alta eficiência não é obrigatória.As normas nacionais para as baterias de lítio impõem requisitos quase rigorosos aos seus produtos e processosPode-se dizer que a norma nacional para baterias de lítio é a garantia mais básica para a segurança dos produtos de baterias de lítio.Força a indústria a modernizar os equipamentos e a fazer avanços tecnológicos.

A fim de assegurar a utilização segura das baterias de íons de lítio, os fabricantes realizaram um rigoroso e cuidadoso projeto de desempenho de segurança das baterias para cumprir as normas nacionais de segurança:

1. passar vários testes de abuso ambiental. realizar vários experimentos de abuso na bateria, tais como curto-circuito externo, sobrecarga, acupuntura, impacto, incineração, etc.,para investigar o desempenho de segurança da bateria■ realizar experiências de choque de temperatura e experiências de desempenho mecânico, tais como vibração, queda e impacto, para investigar o ambiente de utilização real da bateria.

Em segundo lugar, a investigação e desenvolvimento adota uma película SEI avançada.O filme SEI pode consumir parte dos íons lítio e reduzir a eficiência de carga-descarga do material do eletrodoO material causa danos e melhora consideravelmente o desempenho do ciclo e a vida útil do eletrodo.

3Investigação e desenvolvimento de novos eletrólitos.A maioria das baterias de íons de lítio comerciais usa LiPF6 EC/DMC como eletrólito devido à sua elevada condutividade iônica e boa estabilidade eletroquímica.Devido aos problemas de segurança das baterias de iões de lítio de eletrólito líquido, tais como fugas e explosões, a investigação sobre eletrólitos sólidos foi colocada na ordem do dia.

Quarto, extrair novos materiais de cátodo de bateria de lítio, como o núcleo da bateria de lítio, o material de cátodo representa mais de 40% do custo total da bateria de lítio,e o seu desempenho afeta diretamente os indicadores de desempenho da bateria electrónica de lítioCom base nos requisitos diferenciados para o desempenho das baterias de lítio, vários materiais de cátodo de baterias de lítio convencionais são adequados para utilização em vários campos.Os especialistas prevêem que o tamanho do mercado de materiais de cátodos de baterias de lítio deverá atingir 59.5 mil milhões de yuans até 2020.

As baterias de lítio de potência dominadas por materiais ternários estão em ascensão

No contexto da rápida expansão da indústria das baterias de lítio, os materiais de cátodo que determinam indicadores importantes, como a densidade de energia,A vida útil e a segurança das baterias de lítio têm atraído muita atenção da indústriaNo presente, os materiais anódicos das baterias de íons de lítio são ainda constituídos principalmente de grafite, enquanto que centenas de escolas de pensamento competem no domínio dos materiais catódicos.Materiais tais como óxido de cobalto de lítio, manganato de lítio, óxido de cobalto de níquel de lítio, fosfato de ferro de lítio, etc.

No que diz respeito ao estágio actual, as baterias de fosfato de ferro-lítio continuam a ocupar uma posição dominante no mercado.Uma razão importante é que os materiais de fosfato de ferro de lítio têm uma estrutura de olivina estável, que teoricamente permite que todo o lítio na estrutura seja liberado, e tem boa reversibilidade de carga-descarga, o desempenho do ciclo é excelente.Tem uma elevada estabilidade exotérmica redox, e a taxa de retenção da capacidade ainda atinge mais de 90% após mais de 300 ciclos de carga-descarga.e a consistência são melhores do que as do fosfato de ferro de lítio, mas a sua segurança é fraca.

Além disso, a maioria dos fabricantes da indústria acredita que os materiais ternários se tornarão a corrente principal do mercado futuro.O material ternário tem melhor desempenho a baixas temperaturasComo todos sabemos, a gestão de alta temperatura é mais conveniente do que a baixa temperatura,e é difícil realizar o projeto de gestão térmica de baixa temperatura para alta temperaturaPor outro lado, a densidade energética e a plataforma de tensão dos materiais ternários são elevadas, o que é de grande ajuda para melhorar a autonomia dos veículos elétricos.As baterias de fosfato de ferro de lítio entraram num gargalo na investigação e desenvolvimento da densidade energética.

No futuro, as baterias de íons de lítio devem desenvolver-se na direcção de alta segurança, alta densidade energética, longa vida útil, alta fiabilidade e baixo custo.A nova política de subvenção está ligada à densidade energética das bateriasO "Grande Salto Adiante" é insustentável diante da segurança.

A única solução é a redução dos custos e a melhoria do desempenho, com base na premissa de garantir a segurança.Sob as condições existentes, a densidade de energia do sistema de baterias de lítio ternaras 21700 pode atingir cerca de 300Wh/kg, o que é 20% superior à densidade de energia de 250Wh/kg do sistema de baterias de lítio 18650.O aumento da capacidade da célula da bateria significa que a mesma energia O número de células necessárias é reduzido, de modo que, embora o peso e o custo de uma célula individual aumentem, o peso e o custo do sistema de baterias PACK são reduzidos.

No entanto, o aumento cego do tamanho da bateria não é uma solução a longo prazo.Estima-se que, para cada aumento de 10% da capacidade, a produção de, a duração do ciclo da bateria será reduzida em cerca de 20%; a taxa de carga-descarga será reduzida em 30~40%; ao mesmo tempo, a bateria terá um aumento de temperatura de cerca de 20%.Se continuar a aumentar o tamanhoPor conseguinte, a prioridade máxima é orientar a indústria para ter uma compreensão correta das baterias de lítio ternárias,evitar a busca cega de alta densidade de energia, e melhorar a segurança.

O desenvolvimento dos veículos elétricos está a atraso das expectativas e as baterias de lítio tornam-se a escolha ideal para a tecnologia de armazenamento de energia

De acordo com o "Plano de Desenvolvimento da Indústria de Veículos de Economia de Energia e Nova Energia (2012-2020), está previsto que, até 2020,A capacidade de produção de veículos puramente elétricos e de veículos híbridos plug-in atingirá 2 milhõesNo contexto da nova política de duplo ponto energético e da transformação da indústria automóvel, a indústria do automóvel deve continuar a desenvolver um crescimento sustentável, com uma produção e vendas acumuladas superiores a 5 milhões de toneladas.Os produtos nacionais de veículos de energia nova surgem em um fluxo interminável e são atualizados rapidamenteNo entanto, o custo dos veículos elétricos, em especial o custo dos pacotes de baterias, continua a exceder a carga dos consumidores comuns..Com o declínio dos subsídios para veículos de nova energia, e afetados por fatores como a desaceleração do crescimento económico, os atritos comerciais entre a China e os EUA, e a fraca procura interna,A situação embaraçosa dos "carros novos vendem bem", mas não rentável" continuou a ser encenada no terceiro trimestre.

Em geral, o atraso dos produtos causado pela fraqueza do mercado tem afectado a maioria das empresas de veículos novos a energia.existem muitas novas empresas de automóveis nacionais ainda na fase "ppt" da fabricação de automóveisDiante do aperto das políticas de subsídios, do aumento do limiar de alcance de cruzeiro e da densidade de energia da bateria,A impossibilidade de alcançar a produção em massa e a entrega levou a dificuldades de financiamentoÉ possível ver que o desenvolvimento dos veículos elétricos domésticos ainda está atrás das expectativas do povo chinês.A concorrência no mercado nacional de veículos de energia nova será mais severa no futuro..

No domínio do armazenamento de energia, o domínio das baterias de íons de lítio foi firmemente estabelecido.A norma nacional "Baterias de íons de lítio para armazenamento de energia de potência" (GB/T 36280-2018) foi lançada e será implementada em janeiro de 2019A indústria do armazenamento de energia deverá dar início a um rápido desenvolvimento, uma vez que a tecnologia de baterias traz uma redução no custo das baterias de lítio e um aumento na densidade de energia.