我國鋰電研究者正在開展大量原創(chuàng)工作

中美日韓德英等國都制定了各自的電池發(fā)展戰(zhàn)略，以期推動電池原理的創(chuàng)新以及技術(shù)的開發(fā)，支撐當(dāng)代社會的可持續(xù)發(fā)展。我國鋰電研究者們在國家和社會的支持下，圍繞高效能量存儲這個不變的“初心”，持續(xù)開展科學(xué)研究。

目前鋰電池領(lǐng)域主流研究方向仍聚焦在尋找更安全高效的負極材料。由筆者帶領(lǐng)的清華大學(xué)研究團隊從2013年開始，在金屬鋰負極形核和無枝晶生長領(lǐng)域開展了原創(chuàng)性的科學(xué)研究。

研究發(fā)現(xiàn)，在金屬鋰負極中添加具有親鋰性的摻氮碳骨架，讓電池中游離的鋰離子在充電初始，就像小蝌蚪找媽媽一樣，湖北軟包電池檢測廠家，優(yōu)先奔向青蛙媽媽——摻氮位點，在電池中形成均勻分布的金屬鋰“小團體”；在充電過程中，湖北軟包電池檢測廠家，“小蝌蚪和青蛙媽媽”的“小團體”繼續(xù)“抱團”。這種均勻沉積的行為可以避開以往形核少而產(chǎn)生的金屬鋰枝晶生長。

基于上述成果的論文2017年被化學(xué)領(lǐng)域期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》選為封面，湖北軟包電池檢測廠家，今年還入選了由北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會主辦的“北京地區(qū)廣受關(guān)注學(xué)術(shù)論文”評選活動。研究團隊在上述能源化學(xué)機理的基礎(chǔ)上，進一步設(shè)計了碳鋰復(fù)合負極。

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動力鋰電池實驗線

為了加快鋰電池材料研發(fā)進程，研究團隊于2010年斥資500萬元建設(shè)了一條動力鋰電池實驗線，滿足了18650圓柱電池和10Ah軟包電池的制作和測試。2013年，研究團隊承接了研究所“一三五”規(guī)劃的三個重大突破項目——高能量密度動力鋰電池材料技術(shù)，其目標不為新材料研發(fā)，而是延伸到高能量密度動力電池的研發(fā)。因此，實驗室再次斥資800萬元，在新建科研樓內(nèi)建設(shè)高標準的動力鋰電池實驗線，室內(nèi)維持無塵干燥環(huán)境，從配料制漿、涂布輥壓、分切烘烤、封裝焊接、注液化成、到充放電測試和安全測試的設(shè)備儀器一應(yīng)俱全，可以滿足100Ah以下多型號動力電池的研發(fā)要求。2016年，為順利開展高能量密度動力鋰電池項目，實驗線再次添置了滿足大容量電池卷繞工藝的系列設(shè)備。 浙江圓柱電池測試儀哪家好電池檢測設(shè)備，武漢格瑞斯新能源歡迎來電咨詢。

從隔膜市場產(chǎn)值來看，2018年中國鋰電隔膜產(chǎn)值（只統(tǒng)計基膜）41億元，同比下降8.8%。產(chǎn)值增速遠小于產(chǎn)量增速，主要因為：

1） 隔膜價格自從國內(nèi)實現(xiàn)量產(chǎn)以來一直呈現(xiàn)價格下行趨勢，主要系國產(chǎn)化比例上升，成本大幅下行。2018年濕法隔膜及干法單拉隔膜價格降幅超過40%。12um濕法隔膜均價從2017年的3.4元/平方米下降到2018年同期的2元/平方米，降幅達41.7%。

2） 電池企業(yè)受到終端客戶的降低成本壓力，倒逼隔膜企業(yè)降價，以降低隔膜的毛利。濕法隔膜企業(yè)的毛利從2016年的40%——55%下降到2018年的30%——45%,干法單拉隔膜企業(yè)的毛利從2016年40%——65下降至2018年的35%——50%。

2015——2017年是隔膜的黃金時期，國內(nèi)需求快速增長，產(chǎn)能不足，隔膜單價高。2018年開始企業(yè)間差異體現(xiàn)。2018年以來隔膜價格繼續(xù)保持下跌，特別是濕法隔膜，主要原因，一是超過25條濕法隔膜產(chǎn)線在2017年投產(chǎn)，產(chǎn)能充足，競爭激烈；二是，動力電池行業(yè)整體收緊，電池企業(yè)成本壓力繼續(xù)加大，在四大材料中隔膜毛利仍是，電池企業(yè)將部分壓力轉(zhuǎn)移至隔膜企業(yè)。

鋰電隔膜作為鋰電池的重要組成部分，在鋰電材料總成本占比為5——10%。2017——2018年國內(nèi)隔膜在產(chǎn)能建設(shè)、成本下行、技術(shù)提升等方面都取得很大的進步。從量來看，2018年中國鋰電隔膜在全球市場占比繼續(xù)摘得桂冠；從客戶結(jié)構(gòu)來看，國產(chǎn)隔膜不斷進行進口隔膜在中國市場的替代，降低了進口隔膜在國內(nèi)市場的占比，另外國產(chǎn)隔膜還實現(xiàn)大批量出口，且出口量持續(xù)保持上升，這反應(yīng)了國產(chǎn)隔膜在技術(shù)上的進步。

高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2018年中國鋰電池隔膜出貨量20.2億平米，同比增長39.7%，隔膜產(chǎn)量增長主要動力有：

1）2018年新能源汽車產(chǎn)量122萬輛，同比增長50%，帶動國內(nèi)動力電池產(chǎn)銷同比增長超過45%，而國內(nèi)動力電池用隔膜以國產(chǎn)為主；

2）隔膜國產(chǎn)化率進一步提升，從2017年90%上升到2018年93%。國內(nèi)隔膜繼續(xù)替代進口隔膜在中國的市場；

3）出口量持續(xù)增加，隨著國內(nèi)濕法隔膜技術(shù)逐步提升，濕法隔膜出口比例加大，如上海恩捷、星源材質(zhì)等出口量增加； 紐扣電池實驗設(shè)備，武漢格瑞斯新能源。

動力電池

      動力電池即為工具提供動力來源的電源，多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。其主要區(qū)別于用于汽車發(fā)動機起動的起動電池。 多采用閥口密封式鉛酸蓄電池、敞口式管式鉛酸蓄電池以及磷酸鐵鋰蓄電池。2018年7月31日，新能源汽車國家監(jiān)測與動力蓄電池回收利用溯源綜合管理平臺在北京啟動運行。

       汽車和摩托車行業(yè)。主要是為發(fā)動機的起動點火和車載電子設(shè)備的使用提供電能；工業(yè)電力系統(tǒng)。用于輸變電站、為動力機組提供合閘電流，為公共設(shè)施提供備用電源以及通訊用電源；電動汽車和電動自行車行業(yè)。取代汽油和柴油，作為電動汽車或電動自行車的行駛動力電源。
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目前已經(jīng)在使用或接近商用的固態(tài)電池的電解質(zhì)有：聚合物、硫化物和氧化物三種

氧化物電解質(zhì)優(yōu)勢明顯。氧化物電解質(zhì)的穩(wěn)定性好，循環(huán)壽命長（可達1000次以上），能量密度較高，倍率性能較好，同時成本較低。主要缺陷是界面接觸問題尚未完美解決。氧化物電解質(zhì)比較適合動力電池，如今國內(nèi)企業(yè)大部分選擇了金屬氧化物動力電池，其制造工藝和改性水平也在穩(wěn)步提升。

硫化物電解質(zhì)工業(yè)化較為艱難。氧化物固態(tài)電解質(zhì)中O被S取代后即硫化物固態(tài)電解質(zhì)。S與Li+間結(jié)合力較弱，體系內(nèi)可移動載流子數(shù)量大，因而硫化物固態(tài)電解質(zhì)表現(xiàn)出較好的離子電導(dǎo)性。由于橋連硫的存在，具有高離子電導(dǎo)率的硫化物種類普遍易吸潮且空氣穩(wěn)定性差，空氣穩(wěn)定性相對較好的則普遍具有較低的離子電導(dǎo)率。此外硫化物體系作為電解質(zhì)與電極接觸時的界面阻抗普遍較高。該體系在電池中的實際應(yīng)用還有不少問題需解決。

聚合物已實現(xiàn)量產(chǎn)，但難當(dāng)動力大任。聚合物電解質(zhì)具有更好的柔韌性和可加工性，與電極之間具有相對較好的接觸面聚合物電芯可加工性較好、安全、無自燃風(fēng)險。在移動電源市場上聚合物電池已經(jīng)做到了量產(chǎn)。 湖北軟包電池檢測廠家

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