2017年電池行業(yè)技術(shù)掃描 大容量方形電池是動(dòng)力電池發(fā)展方向

時(shí)間:2017-06-12 15:30來(lái)源:南墅石墨 作者:綜合報(bào)道
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　　一直以來(lái)，全球鋰電池產(chǎn)業(yè)基本集中在中、韓、日三個(gè)國(guó)家。國(guó)內(nèi)空前火熱的鋰電池市場(chǎng)將形成中日韓“三國(guó)殺”的格局。雖然日韓鋰電池巨頭進(jìn)軍中國(guó)將對(duì)國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池廠商形成巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力;但也將進(jìn)步激活上下游產(chǎn)業(yè)鏈，對(duì)國(guó)內(nèi)鋰電池乃至新能源汽車市場(chǎng)的發(fā)展起到巨大的促進(jìn)作用。
 
　　如果我們做產(chǎn)業(yè)化的高效電池，有兩個(gè)基本條件，一個(gè)是高效率，另一個(gè)是低成本。如果這么做基本技術(shù)在那里?表面鈍化技術(shù)是非常重要的環(huán)節(jié)，另外是電池結(jié)構(gòu)包括PERC、PERT、PERL等電池。
 
　　上午天合的馮博士也說(shuō)到這了，現(xiàn)在可產(chǎn)業(yè)化的高效電池就是兩種結(jié)構(gòu)，一種是趙建華博士在1988年提出的PERC和PERL電池，PERL電池已經(jīng)達(dá)到25%的效率。還有一種是異質(zhì)結(jié)電池，破了25%的效率之后也是非常熱，達(dá)到了25.6%的效率，英文簡(jiǎn)稱BJBC電池。
 
　　所以現(xiàn)在看，BJBC可以是同質(zhì)結(jié)也可以是異質(zhì)結(jié)，這是一個(gè)非常重要的里程碑，但是對(duì)于可產(chǎn)業(yè)化來(lái)說(shuō)，目前在這種技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化上都遇到了一個(gè)成本非常高的問(wèn)題，我覺(jué)得是我們努力的方向，但是如果真正把成本降下來(lái)，做到目前的可以大規(guī)模產(chǎn)業(yè)和的程度，還得至少三、五年的時(shí)間。
 
　　2017-2022年中國(guó)電池技術(shù)行業(yè)發(fā)展前景分析及發(fā)展策略研究報(bào)告表明，如果做可產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)，目前有PERC和IBC兩種技術(shù)，前者成本低一些，比普通電池高10%左右，大家能接受。產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)可分為小于21%的效率和大于21%效率技術(shù)。
 
　　PERC電池效率小于21%，這種技術(shù)通常是P型硅電池，使用了發(fā)射極高方阻技術(shù)，這個(gè)技術(shù)能夠使前面發(fā)射極的鈍化效果非常好，上午看杜邦的講演漿料可以在90歐姆/Sq方阻的發(fā)射極上做電極，實(shí)際上他們兩年之后能做到110歐姆/Sq。
 
　　如果說(shuō)前表面方阻能做到100歐姆/Sq以上，前我個(gè)人認(rèn)為前表面發(fā)射極技術(shù)基本上沒(méi)有太大的改進(jìn)空間了，為什么電池前表面選擇性發(fā)射極技術(shù)這些年大家基都不做了?發(fā)射極方阻本身都做到100歐姆/Sq以上了，這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也基本上喪失掉了。
 
　　前表面做好了之后，電池效率的提升主要是背面鈍化�，F(xiàn)在大家做的PERC結(jié)構(gòu)或者叫點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)，這方面應(yīng)該說(shuō)最容易產(chǎn)業(yè)的，當(dāng)然還有接觸點(diǎn)有高摻雜的，這就是PERL電池結(jié)構(gòu)，這種工藝相對(duì)復(fù)雜一點(diǎn)�，F(xiàn)在激光的技術(shù)的快速發(fā)展，還有三氧化二鋁的鈍化，背面局域接觸的PERC電池從工藝、技術(shù)上非常成熟了。
 
　　但是像我上午說(shuō)得，趙博士在26年前提出來(lái)的PERC電池結(jié)構(gòu)，走了20多年才走到產(chǎn)業(yè)化，從概念提出到真正的產(chǎn)業(yè)化也是非常不容易的過(guò)程。
 
　　如果電池效率高于21%，這時(shí)候低成本產(chǎn)業(yè)化P型硅PERC目前看很難達(dá)到，所以要用一些新的電池結(jié)構(gòu)，像天合做的IBC電池。目前盡管天合比Sunpower成本低了很多，總體來(lái)說(shuō)比目前的普通電池成本高一倍以上，這方面，低成本化還是大家需要努力的。
 
　　另外還有HIT電池。HIT電池的效率一般都在22%左右，我下面還要講，HIT電池看起來(lái)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，但實(shí)際上制備工藝是一種非常精密的異質(zhì)界面控制技術(shù)，這種技術(shù)工藝窗口很窄，搞半導(dǎo)體集成電路的人有體會(huì)。我們要發(fā)展HIT電池技術(shù)需要做這種精密的界面控制，相對(duì)來(lái)說(shuō)還是需要很大的努力。
 
　　“十三五”支持我國(guó)大規(guī)模晶體硅電池效率達(dá)到23%，所以說(shuō)IBC電池、HIT電池是發(fā)展的方向。鈍化技術(shù)要達(dá)到這么高的效率水平，實(shí)際上有兩個(gè)基本技術(shù)，一個(gè)是鈍化技術(shù)，現(xiàn)在三氧化二鋁鈍化是非常好的，過(guò)去鈍化使用ALD技術(shù)，比較復(fù)雜的設(shè)備，也比較貴，現(xiàn)在出現(xiàn)了等用離子體三氧化二鋁鈍化，產(chǎn)業(yè)化比較便宜。
 
　　還有一個(gè)重要的技術(shù)是結(jié)形成技術(shù)，N型硅電池是一個(gè)方向，但是需要硼擴(kuò)散形成發(fā)射極，擴(kuò)散溫度高。剛才48所介紹了減壓擴(kuò)散是比較好的方向，它的裝片量和擴(kuò)散均勻性都比較好。第二是離子注入技術(shù)，它形成的PN結(jié)非常均勻。
 
　　還有兩種比較簡(jiǎn)單的N型硅電池PN結(jié)制備技術(shù)，一種是鋁漿燒結(jié)，先絲網(wǎng)印刷鋁漿，通過(guò)燒結(jié)形成了一種PN結(jié)，電池效率能夠接近20%的效率，工藝簡(jiǎn)單，所以大家做的熱情比較高。還有一個(gè)就是硼磷共擴(kuò)散技術(shù)，效率可以達(dá)到21%。
 
　　大容量方形電池是動(dòng)力電池發(fā)展方向。在日本，以18650圓柱電池為主，全自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，源于成熟的鎳氫電池產(chǎn)業(yè)。在中國(guó)，大容量電池的全自動(dòng)化生產(chǎn)制造設(shè)備的發(fā)展，工藝路線的不斷發(fā)展和成熟，保證了大容量電池的品質(zhì)、一致性、安全性，也保證了電源成組技術(shù)的實(shí)施。
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文章標(biāo)簽： 鋰電池
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