มองการพัฒนาอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิตียมของจีน จากมุมมองของมาตรฐานแบตเตอรี่ลิตียมแห่งชาติ

ก่อนปี 2013 ถึงแม้ว่ามาตรฐานหลายแห่งในอุตสาหกรรมจะนํามาตรฐานเกี่ยวกับความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิธีਅਮ รวมถึงมาตรฐานการขนส่งแบตเตอรี่ลิธีਅਮ (UN38.3)ความต้องการความปลอดภัยของแบตเตอรี่พกพาที่ปิด (IEC 62133-2012), รายละเอียดแบตเตอรี่มือถือ (GB / T18287-2013) ฯลฯ แต่มาตรฐานเหล่านี้ไม่บังคับหรือไม่ครบถ้วนพอ

ด้วยการเกิดอุบัติเหตุบ่อยๆ สาขาอุตสาหกรรมเริ่มเรียก: ถึงเวลาที่จะกํากับอุตสาหกรรม"ความต้องการด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิตিয়ামไอออนและแบตเตอรี่แพ็คสําหรับสินค้าอิเล็กทรอนิกส์พกพา" (GB31241-2014) ออกมาในรายการที่รอคอยมานานและอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิตียมผสม ในที่สุดก็นําไปสู่การปรับปรุง

มาตรฐานแห่งชาติสําหรับแบตเตอรี่ลิธีียมบังคับให้มีการปฏิรูปทางเทคนิคในอุตสาหกรรม

การทดสอบของมาตรฐาน GB31241 ใหม่สําหรับแบตเตอรี่ลิเดียมไม่ได้บรรลุการครอบคลุมมุมตายคําแนะนําเตือน, ความทนทาน), มันยังนําเสนออย่างพิเศษการทดสอบเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของแบตเตอรี่และความปลอดภัยของแบตเตอรี่และความต้องการความปลอดภัยของวงจรป้องกันระบบ, เป็นมาตรฐานที่บังคับใช้ในระดับชาติที่เข้มงวดที่สุดในเวลานั้น มาตรฐานแบตเตอรี่ลิธีียมที่ต่อมายังถูกเพิ่ม, ลบและปรับปรุงขึ้นจากแบบนี้

สําหรับสถานประกอบการผลิตแบตเตอรี่ลิตียมขนาดใหญ่ การปล่อยมาตรฐานแห่งชาติสําหรับแบตเตอรี่ลิตียมมีผลกระทบน้อยต่อการผลิตของสถานประกอบการเนื่องจากอุปกรณ์การผลิตของบริษัทแบตเตอรี่ลิธีียมขนาดใหญ่มีผลิตที่ค่อนข้างดีแต่สําหรับโรงงานแบตเตอรี่ขนาดเล็กที่ไม่มีอุปกรณ์การผลิตมาตรฐานมาตรฐานแห่งชาติสําหรับแบตเตอรี่ลิธีียมนํามาตรฐานเกือบเข้มงวดสําหรับผลิตภัณฑ์และกระบวนการของพวกเขาเราสามารถบอกว่ามาตรฐานแห่งชาติสําหรับแบตเตอรี่ลิทธิียม เป็นการรับประกันพื้นฐานที่สุด สําหรับความปลอดภัยของสินค้าแบตเตอรี่ลิทธิียมมันบังคับให้อุตสาหกรรมปรับปรุงอุปกรณ์และสร้างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี.

เพื่อให้แน่ใจว่าการใช้แบตเตอรี่ลิตিয়ামไอออนมีความปลอดภัย ผู้ผลิตได้ดําเนินการออกแบบผลประกอบการด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่อย่างเข้มงวดและละเอียด เพื่อให้ตรงกับมาตรฐานความปลอดภัยแห่งชาติ:

1.ผ่านการทดสอบการทุจริตสภาพแวดล้อมต่างๆ ทําการทดลองการทุจริตต่างๆ บนแบตเตอรี่ เช่น การตัดสั้นภายนอก การชาร์จเกิน การฉีดฉีด การชน การเผาไหม้ เป็นต้นเพื่อวิจัยผลประกอบความปลอดภัยของแบตเตอรี่; ดําเนินการทดลองแรงช็อคอุณหภูมิและการทดลองผลประกอบการกล เช่นการสั่นสั่น, การตก, และการกระแทกเพื่อวิจัยสภาพแวดล้อมการใช้งานจริงของแบตเตอรี่

สอง การวิจัยและการพัฒนาใช้ฟิล์ม SEI ที่มีความก้าวหน้า เป็น "ร่มป้องกัน" ของวัสดุไฟฟ้าหนัง SEI สามารถบริโภคส่วนหนึ่งของไอออนลิธีียมและลดประสิทธิภาพการชาร์จ-การปล่อยของวัสดุไฟฟ้า; วัสดุที่ทําให้เกิดความเสียหายและปรับปรุงการทํางานของวงจรและอายุการใช้งานของไฟฟ้าอย่างมาก

3การวิจัยและการพัฒนาเอเลคโทรลิตใหม่แบตเตอรี่ลิตியம்ไอออนส่วนใหญ่ใช้ LiPF6 EC/DMC เป็นเอเลคโทรลิต เนื่องจากความสามารถในการนําไอออนสูงและความมั่นคงทางไฟฟ้าเคมีที่ดีเนื่องจากปัญหาด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเหลว เช่น การรั่วและการระเบิด การวิจัยเกี่ยวกับเอเลคโทรไลท์แข็ง

จุดที่สี่ การทําเหมืองแร่วัสดุแคโทดแบตเตอรี่ลิทธิียมใหม่ เป็นแกนของแบตเตอรี่ลิทธิียม วัสดุแคโทดเป็นส่วนมากกว่า 40% ของค่าใช้จ่ายทั้งหมดของแบตเตอรี่ลิทธิียมและผลประกอบของมันส่งผลกระทบโดยตรงต่อตัวชี้วัดผลประกอบของแบตเตอรี่อิเล็กทรอนิกส์ลิเดียมจากความต้องการที่แตกต่างกันสําหรับผลงานของแบตเตอรี่ลิตียม วัสดุคาโทดแบตเตอรี่ลิตียมทั่วไปต่าง ๆ เหมาะสําหรับการใช้ในสาขาต่าง ๆผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าขนาดตลาดของวัสดุ cathode แบตเตอรี่ลิเดียม.5 พันล้านหยวนภายในปี 2020

แบตเตอรี่ลิตியம்พลังงาน ที่มีวัสดุสามประการเป็นหลัก กําลังเพิ่มขึ้น

ในสภาพการขยายตัวอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเดียม วัสดุแคธอดที่กําหนดตัวชี้วัดสําคัญ เช่น ความหนาแน่นของพลังงานอายุการใช้งานและความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเดียม ได้ดึงดูดความสนใจมากจากอุตสาหกรรมปัจจุบันวัสดุแอโนดของแบตเตอรี่ลิตียมไอออนยังทําจากกราฟไทต์ ส่วนใหญ่ ส่วนการคิดในด้านวัสดุแคธอดวัสดุ เช่น ลิทธิียมโคบาลต์ออกไซด์, ลิทธิียมแมนแกนเนต, ลิทธิียมไนเคิลโคบัลตออกไซด์, ลิทธิียมฟอสเฟตเหล็ก, ฯลฯ

ในระยะที่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนปัจจุบัน แบตเตอรี่ฟอสเฟตเหล็กลิเดียมยังคงมีตําแหน่งที่ก้าวหน้าในตลาดสาเหตุสําคัญคือวัสดุลิตியம்ไอรอนฟอสเฟตมีโครงสร้างโอลิวินที่มั่นคง, ซึ่งในทฤษฎีจะอนุญาตให้ลิเดียมทั้งหมดในโครงสร้างได้รับการปล่อย, และมีการชาร์จ-การชาร์จดี reversibility, ผลประกอบการวงจรเป็นยอดเยี่ยม. วัสดุอื่น, มังกาเนียมลิเดียม,มีความมั่นคง exothermic redox ที่สูง, และอัตราการยึดยึดกําลังยังคงสูงกว่า 90% หลังรอบการชาร์จ-ปล่อยมากกว่า 300 รอบและความคงที่ดีกว่าของฟอสเฟตเหล็กลิเดียมแต่ความปลอดภัยมันไม่ดี

นอกจากนี้ ผู้ผลิตส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมเชื่อว่าวัสดุสามประการ จะกลายเป็นกระแสหลักของตลาดในอนาคตวัสดุสามประเภทมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าในอุณหภูมิต่ํา, และประสิทธิภาพการปล่อยในลบองศาเซลเซียสสูงกว่าวัสดุอื่น ๆ มากเท่าที่เราทุกคนรู้ว่า การจัดการอุณหภูมิสูงสะดวกกว่าอุณหภูมิต่ําและมันยากที่จะทําออกแบบการจัดการความร้อนจากอุณหภูมิต่ําสู่อุณหภูมิสูงด้านอื่น ความหนาแน่นของพลังงานและเครียดของพลาตฟอร์มของวัสดุสามประเภทสูง ซึ่งเป็นความช่วยเหลือมากในการปรับปรุงระยะทางการเคลื่อนที่ของรถไฟฟ้าแบตเตอรี่ฟอสเฟตเหล็กลิเดียมได้เข้าสู่กระแทกในการวิจัยและการพัฒนาความหนาแน่นของพลังงาน.

ในอนาคต แบตเตอรี่ลิทธิียมไอออนต้องพัฒนาไปในทิศทางความปลอดภัยสูง ความหนาแน่นของพลังงานสูง อายุการใช้งานยาวนาน ความน่าเชื่อถือสูง และราคาถูกนโยบายการสนับสนุนใหม่เชื่อมโยงกับความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ซึ่งทําให้ผู้ผลิตหลายคน ดําเนินการตามความหนาแน่นของพลังงานสูงอย่างตาบอด

จากข้อเสนอของการประกันความปลอดภัย การลดต้นทุนและการปรับปรุงผลงานคือทางออกเดียว ผู้ผลิตแบตเตอรี่บางคนเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานโดยการเพิ่มขนาดของแบตเตอรี่ในสภาพที่ปัจจุบัน, ความหนาแน่นของพลังงานของระบบแบตเตอรี่ลิตியம்สามประการ 21700 สามารถบรรลุได้ประมาณ 300Wh/kg ซึ่งสูงกว่า 250Wh/kg ของระบบแบตเตอรี่ลิตியம் 18650 ถึง 20%การเพิ่มความจุของเซลล์แบตเตอรี่ หมายความว่าพลังงานเดียวกัน จํานวนเซลล์ที่ต้องการจะลดลงดังนั้น แม้ว่าน้ําหนักและค่าใช้จ่ายของเซลล์เดียวจะเพิ่มขึ้น แต่น้ําหนักและค่าใช้จ่ายของระบบแบตเตอรี่ PACK จะลดลง

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขนาดของแบตเตอรี่อย่างตาบอด ไม่ได้เป็นทางแก้ปัญหาในระยะยาว ในภาวะของศิลปะปัจจุบัน ความหนาแน่นของพลังงานสูงและอายุระยะยาวสูงไม่สามารถบรรลุได้ในเวลาเดียวกันคาดว่าสําหรับทุก 10% การเพิ่มความสามารถ, ระยะเวลาการใช้งานของแบตเตอรี่จะลดลงประมาณ 20%; อัตราการชาร์จ-การชาร์จจะลดลงประมาณ 30 ~ 40%; ในเวลาเดียวกัน, แบตเตอรี่จะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นประมาณ 20%ถ้าคุณยังคงเพิ่มขนาดคุณจะต้องเผชิญกับความเสี่ยงของการเสียสละความปลอดภัยหลีกเลี่ยงการตามหาความหนาแน่นของพลังงานสูงอย่างตาบอดและเพิ่มความปลอดภัย

การพัฒนารถยนต์ไฟฟ้าช้าไปตามคาดการณ์ และแบตเตอรี่ลิธีียมกลายเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสําหรับเทคโนโลยีเก็บพลังงาน

ตาม "แผนการพัฒนาอุตสาหกรรมรถยนต์ประหยัดพลังงานและพลังงานใหม่ (2012-2020) " มีแผนว่าภายในปี 2020ความสามารถในการผลิตรถไฟฟ้าบริสุทธิ์และรถยนต์ไฮบริดพลิกอินจะถึง 2 ล้านในสภาพของนโยบายพลังงานสองจุดใหม่และการเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรมรถยนต์ผลิตภัณฑ์รถยนต์พลังงานใหม่ในประเทศเกิดในกระแสที่ไม่สิ้นสุด และถูกปรับปรุงอย่างรวดเร็วค่าใช้จ่ายของรถยนต์ไฟฟ้า และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่ยังคงเกินภาระของผู้บริโภคทั่วไป.ด้วยการลดภาษีสนับสนุนสําหรับรถยนต์พลังงานใหม่ และได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น การเติบโตเศรษฐกิจที่ช้าลง ความขัดแย้งทางการค้าระหว่างจีนและสหรัฐอเมริกา และความต้องการภายในที่อ่อนแอสถานการณ์ที่น่าอายของ "รถใหม่ขายดีแต่ไม่คุ้มค่า" ยังคงอยู่ในไตรมาสที่สาม

โดยทั่วไป การค้างสินค้าที่เกิดจากความอ่อนแอของตลาดได้ทําร้ายผู้ผลิตรถยนต์พลังงานใหม่ส่วนใหญ่มีบริษัทรถยนต์ในประเทศจํานวนมากที่ยังอยู่ในระยะ "ppt" ของการผลิตรถยนต์การเผชิญหน้ากับการปรับปรุงนโยบายเงินสนับสนุน การเพิ่มขีดขวางของระยะการเดินทางและความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่การไม่สามารถผลิตและส่งมอบในจํานวนมากได้ ทําให้มีปัญหาด้านการเงินเป็นปัญหาใหญ่ เราเห็นว่าการพัฒนารถไฟฟ้าในประเทศยังคงตามหลังความคาดหวังของประชาชนจีนการแข่งขันในตลาดรถยนต์พลังงานใหม่ในประเทศจะรุนแรงขึ้นในอนาคต.

ในด้านการเก็บพลังงาน แบตเตอรี่ลิตியம்ไอออนมีอํานาจเหนือกว่ามาตรฐานระดับชาติ "แบตเตอรี่ลิตিয়ামไอออนสําหรับการเก็บพลังงานพลังงาน" (GB/T 36280-2018) ได้ถูกปล่อยออก และจะนําไปใช้ในเดือนมกราคม 2019อุตสาหกรรมเก็บพลังงานคาดว่าจะนําไปสู่การพัฒนาอย่างรวดเร็ว เนื่องจากเทคโนโลยีแบตเตอรี่จะนําไปสู่การลดต้นทุนของแบตเตอรี่ลิเธียมและการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน