展枭半月刊

行业动态研究

2021年第8期，总第44期

1、能量密度356Wh/Kg！三元锂电池突破了！

• 近日，在北京召开的“中国汽车动力电池产业创新联盟2021年度会议”上，国家动力电池创新中心（简称“创新中心”）交付了锂电350成果。

• 据了解，创新中心成功开发出能量密度高达350Wh/Kg的电池原型。

• 该电池采用了高比容量三元正极材料和高比容量硅基负极材料，引入新型碳纳米管导电添加剂、高弹网络状粘结剂及新型SEI成膜添加剂，设计开发了具有高负载、高压实密度的正极电极、高稳定性“骨架”结构的负极电极，实现了电池高能量密度和循环稳定性。

• 此次研制出的单体动力电池容量80Ah，比能量达到356Wh/kg，比功率＞2500W/kg，循环500周容量保持率＞90%，采用安全隔膜和安全添加剂等多级安全技术，目前已通过国标要求的安全性检测。

• 此外，该电池采用宽温区电解液，电池低温性能得到了提升，电池在1C放电倍率下-20℃放电容量是室温25℃放电容量的90%以上，-40℃放电容量达到室温25℃放电容量的85%以上，从一定程度上改善了新能源汽车长续航里程下低温大幅度掉电的难题。

• 据悉，创新中心的设立，就是为了引领我国制造业的发展。该中心2016年6月30日挂牌成立，2016年8月16日即明确至2020年开发出能量密度达到350Wh/kg的动力电池原型，目的是为产业提供借鉴经验，支持长续航里程新能源汽车产业发展。

• 现在，终获成果。虽然目前研制的能量密度356Wh/Kg电池，处于原型阶段而不是量产，但其意义非凡。

• 首先，该成果向全行业证实采用高镍/硅碳体系实现350Wh/kg高比能量动力电池产品开发这一技术路线的可行性，给行业提供了前期指引和参考借鉴；

• 其次，350Wh/kg技术原型定型，极大缩短了高比能量动力电池由实验室向产业化方向过渡的周期，为提升我国动力电池的全球产业竞争力奠定基础；

• 最后，该原型电池对安全、低温等关键技术的采用，为产业提升高比能量动力电池综合性能提供了技术参考方向。

   

2、挪威一艘全电动观光船起火！

• 船舶电动化正在成为一种趋势，但船舶的安全问题同样不可小视。

• 5月10日，来自“动力电池热失控技术研究”微信公众号的报道称，挪威一艘全电动观光船突发火灾，虽然情况已经得到控制，但可能发生的后续电池爆炸引发极大担忧。

• 报道指出，全电动双体船“MS Brim”号（建于2019年）在当地时间3月11日下午报告起火，当时该船停靠在挪威腓特烈斯塔附近的Oslofjord，船上并没有任何乘客，仅有4名船员。

• 事发之后，船员迅速被疏散，该船也被拖航至附近的Vallo。

• 据了解，“MS Brim”号拥有两个电池室，电池容量为790kWh，由海事行业领先的锂电池技术和能源储存系统公司Corvus Energy安装和供应。

• 值得注意的是，这不是挪威第一次发生电动船舶的着火事故。

• 早在2019年10月，挪威渡船公司Norled旗下“MFYtteroyningen”号客船的蓄电池室发生小型火灾事故，船舶通过另一半的传统动力返回港口，乘客和船员安全撤离。

• 在船舶回到港口以后，当天晚间，船上锂电池所在的地方（甲板下方的相关区域）发生了严重的气体爆炸，造成重大破坏。而且最糟糕的事情是，由于不知情，赶去事故现场灭火的12名消防员因为接触与电池有关的有害气体而被送往医院.

1、宁德时代与爱驰将联合开发下一代动力电池

• 电车汇消息：近日，我们从相关渠道查询获悉，爱驰汽车最新股权结构发生变化。宁德时代通过全资子公司宁波梅山保税港区问鼎投资有限公司入股爱驰，注入注册资本金308．155万元，占股0．35506％。目前，爱驰汽车相关人士确认了该消息，并透露，双方将面向未来探索研发下一代动力电池。

• 此前，爱驰与宁德时代的合作主要在电池供应等环节，爱驰在中国市场销售的大部分车型，以及出口海外的所有车型，均采用宁德时代的电池。据了解，未来双方除了合作开发动力电池，还将在电池回收利用、海外市场的电池数据共享等电池全产业链的多个层面展开深度合作。

• 有消息称，爱驰将于今年四季度上市的第二款车型U6量产版所采用的，即宁德时代高能量密度CTP电池，该电池由爱驰与宁德时代合作开发，NEDC续航里程超过650km。

• 自2017年成立至今，爱驰汽车先后完成了6轮融资，累计融资额超过80亿元。在宁德时代注资之前，爱驰汽车在今年2月，获得上饶爱驰才会赢股权投资合伙企业（有限合伙）投资，注册资本增加2773．39万元，其股东方多为爱驰汽车老股东或老股东关联公司。而随着宁德时代的这笔投资到位后，距离爱驰登陆资本市场的日子或许已经不远。有消息称，爱驰上市方向很可能是美股。



 

2、投资超19亿元！宝马德国电池工厂正式投产！

• 近日，宝马集团决定正式启动其位于德国莱比锡和雷根斯堡工厂的电池部件生产工作。

• 据了解，莱比锡电池工厂于2021年5月启动电池模块的批量生产，雷根斯堡电池工厂于2021年4月开始为高压电池单元镀膜。从2022年起，宝马集团的高压电池也将在雷根斯堡生产。

• 宝马集团仅在雷根斯堡和莱比锡两地的投资就超过2.5亿欧元（即超过19.45亿人民币），生产出的高压电池部件将用于BMW iX和BMW i4。两大电池工厂未来还将为宝马集团其它电气化车辆提供电池部件。

• 目前，宝马集团的高压电池生产分为两个阶段。首先，锂离子电池经过等离子体清洗，由专门开发的系统对电池进行涂层，以确保最佳绝缘性。接下来，电池单元被组装成一个更大的模块。

• 电池模块连同与车辆的连接、控制和冷却装置被安装在一个铝制外壳中。铝制外壳的尺寸和形状以及所使用的电池模块的数量根据车辆的不同而改变。

• 所有BMW和MINI电气化车辆所需的高压电池和电池组件都来自公司在德国丁格芬、莱比锡和雷根斯堡的自有电池厂，以及美国斯帕坦堡和中国沈阳的电池厂。

• 宝马集团董事长齐普策先生曾强调：“我们有着清晰的路线规划。我们将坚决地把行业转型所带来的电动化、数字化、可持续发展特征转化为宝马集团在未来真正的竞争优势。”

• 宝马集团的规划是：

• 到2021年底，宝马将实现全球最大规模的OTA升级；

• 到2023年，宝马将在约90%的细分市场提供至少一款纯电动车型；

• 到2025年，宝马纯电动车型的销量每年将同比增长50%以上；

• 到2030年，纯电动车型将至少占全球总销量的50%；

• 到2030年代初，MINI将成为纯电动品牌。

   

3、上汽集团将推车电分离的“电池银行”，覆盖车型达11款！

• IT之家 5 月 12 日消息 据财联社报道，上汽集团副总工程师朱军今日表示，上汽集团将很快推出车电分离的“电池银行”。同时，今年年底或明年年初将推统一规格的电池包，覆盖车型达 11 款车型，可支持磷酸铁锂、三元锂电、高镍电池，甚至固态电池电芯。

• 值得一提的是，去年 8 月 20 日，蔚来汽车正式发布电池租用服务 BaaS（Battery as a Service）， 即可提供车电分离、电池租用、可充可换可升级的服务。

• 有换电行业资深人士表示，“电池银行”需要政府、主机厂、电池厂、电网、铁塔或储能、社会资本等多方参与，将电池的研发设计、运营和梯次利用，以及换电运营、能源网络打造成一个闭环。

• IT之家了解到，越来越多“电池银行”的入局，将给换电产业、车电分离模式以及整个新能源汽车市场带来怎样的拉动作用，值得业界关注。

1、美国能源公司从废旧锂电池中回收稀土元素！

• 导读：美国资源公司正在开发一种工艺，从电动汽车或基于可再生能源的发电厂所使用的锂离子电池中分离纯稀土金属。该技术被描述为一种双区配体辅助置换色谱法（LAD），能够产生高产率和纯度超过99％的金属。

• 总部位于美国的原材料供应商美国资源公司正在开发一项技术，用于在锂离子电池的生命周期结束后回收钕（Nd）、镨（Pr）和镝（Dy）等稀土金属。

• 美国化学学会发表的一篇论文显示了印第安纳州普渡大学的研究人员如何从塑料垃圾中提取纯碳，并将其变成锂离子电池的阳极材料，该电池为一辆玩具卡车提供动力。该团队声称该方法可以很容易地进行扩展。此外，电动汽车的发展也可以为这种阳极材料创造一个可观的市场。

• 该公司在2月份从普渡大学获得的专利技术，包括一个从煤炭副产品、回收的永久磁铁和电动汽车或基于可再生能源的发电厂中使用的锂离子电池中分离纯稀土金属和关键元素的过程。

• 该技术被描述为一种双区配体辅助置换色谱法（LAD），能够产生高产率和纯度超过99％的金属。置换色谱是一种制备技术，通常用于将样品放在柱头上，然后通过溶质将其置换。

• 该系统以分区分流法为基础，据称其总体生产能力可超过每天每立方米100公斤的稀土元素。它需要三根色谱柱、一种萃取剂、乙二胺四乙酸（EDTA）和其他未指定的环保化学品。

• 与利用两相液－液萃取过程的传统酸基方法相比，据说LAD对环境没有不利影响。研究人员表示另一方面，由于稀土金属的化学和物理性质高度相似，传统技术在分离稀土金属方面也存在困难。

• 美国资源公司首席执行官马克·詹森说：“总的来说，我们的技术和原料的工艺链使我们能够以有史以来最可持续和最环保的有益方式帮助恢复这些关键材料的国内供应链。普渡大学的团队是其中重要的一部分，我们期待着积极推进技术的商业化，展示低成本和环境敏感的技术。”与此同时，普渡大学的其他科学家开发了一种工艺，从塑料垃圾中提取纯碳，并将其转化为锂离子电池的阳极材料。

   

2、英国研发新型电解质 促进锂空气电池的发展

• 导读：英国的科学家们报告说，通过实验不同的电解质成分，在锂－氧电池方面取得了突破。通过使用离子液体，他们能够调整电解质配方，以尽量减少电池循环过程中不必要的反应，并大大改善性能和稳定性。

• 这是电池研究领域的一个常见的故事－－有望获得更高的性能的新材料和设计在实际设备中发挥其潜力和展示长期稳定性方面面临挑战和限制。

• 这对于包含锂或其他过渡金属阳极材料的电池来说尤其如此，这些材料往往由于树枝状结构的形成而迅速丧失性能——这些树枝状结构生长在电解质中，甚至跨越阴极，造成短路。目前，固态电池似乎是解决这一问题的最有希望的商业途径，然而其他几种方法也引起了研究人员的注意，其中包括锂氧电池。

• 由英国利物浦大学（UoL）领导的一组科学家发现，仔细控制电解质的成分可以有效地 ＂关闭 ＂某些成分的反应性，并尽量减少电池循环过程中出现的不必要的副反应，包括树枝状物的生长。

• UoL研究助理Alex Neale解释说：“使用现成的低挥发性成分精确配制电解液的能力使我们能够为金属空气电池技术的需求专门定制一种电解液，从而大大改善循环稳定性和功能，我们的研究结果真正表明，通过了解我们的电解质中锂离子的精确配位环境，我们可以将其直接与实现锂金属电极界面的电解质稳定性的显著提高联系起来，从而提高实际电池性能。”

• 该小组使用了溶剂、盐和离子液体的不同配方，并发现添加离子液体使他们能够获得更好的稳定性结果。合作研究的拉夫堡大学的Pooja Goddard说：“通过使用计算和实验数据，我们能够确定使配方对锂金属电极界面变得稳定的关键物理参数，这很令人兴奋。”

• 他们的优化电解质解决方案在《先进功能材料》上发表的论文《离子液体－分子溶剂混合电解质的设计参数使锂电池内稳定的锂金属循环》中进行了全面描述。这些优化使他们能够证明电池单元具有94％的库仑效率，以及超过900小时的循环而没有增加过电位。庄信万丰PLC公司的Enrico Petrucco补充说：“这项工作体现了一种有用的锂空气电池电解质设计策略，该公司是一家位于伦敦的化学品公司，与UoL合作进行这项研究。＂这使我们向克服复杂的锂空气挑战的实用路线又迈进了一步。”

• 该小组表示通过对锂盐和离子液体的具体调整，电解质可以得到进一步的改善，以实现更低的粘度，并且在电解质混合物中谨慎引入第四种元素，即非溶解性稀释添加剂，也值得研究。