固態(tài)電池技術(shù)果真市場(chǎng)化了？

時(shí)間:2020-07-08 08:32來(lái)源:中國(guó)電池聯(lián)盟 作者:龍闕
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       2020年Q2，電動(dòng)汽車(chē)交付市場(chǎng)，特斯拉交了一份漂亮的“答卷”，9萬(wàn)多輛新車(chē)的成績(jī)，遠(yuǎn)超7.2萬(wàn)輛的預(yù)期；推遲的高考，也如約而至。先在這里，祝愿所有學(xué)子“金榜題名”，“馬踏長(zhǎng)安”！
 
       由于銷(xiāo)量過(guò)盛，特斯拉不得不像供應(yīng)商LG化學(xué)提出增加電池采購(gòu)的需求。為此，LG化學(xué)韓國(guó)吳倉(cāng)工廠(chǎng)，還需要改造產(chǎn)線(xiàn)以滿(mǎn)足特斯拉的需求。此外，特斯拉還與松下擴(kuò)大了在內(nèi)華達(dá)的生產(chǎn)規(guī)模。
 
       不過(guò)，特斯拉在追加、擴(kuò)產(chǎn)的同時(shí)，卻取消了在柏林工廠(chǎng)生產(chǎn)電池的計(jì)劃。毋庸置疑，產(chǎn)銷(xiāo)兩旺的特斯拉，此時(shí)選擇縮減柏林工廠(chǎng)的規(guī)模，應(yīng)該是受疫情的影響。
 
       電動(dòng)化進(jìn)程發(fā)展到今天，當(dāng)動(dòng)力電池發(fā)展面臨三元材料和磷酸鐵鋰路線(xiàn)走到技術(shù)天花板的窘迫之際，固態(tài)電池技術(shù)路線(xiàn)被看成是下一個(gè)動(dòng)力電池風(fēng)口。從鋰電“市場(chǎng)霸主”中日韓，到“技術(shù)之王”美利堅(jiān)，再到“后起之秀”歐洲列國(guó)，無(wú)一不是蠢蠢欲動(dòng)，試圖占領(lǐng)固態(tài)電池的戰(zhàn)略高地。
 
       但是，從行業(yè)各大企業(yè)戰(zhàn)略布局來(lái)來(lái)看，不論是日本的豐田和松下，還是國(guó)內(nèi)的寧德時(shí)代和贛鋒鋰業(yè)，或者是車(chē)企巨頭特斯拉、大眾、寶馬等放出的信息，固態(tài)電池商業(yè)化的大好局面似乎已經(jīng)到來(lái)。而事實(shí)上，現(xiàn)實(shí)是骨感的。
 
       固態(tài)電池研究始于上個(gè)世紀(jì)八十年代，迄今為止還只是在第一步打轉(zhuǎn)，仍舊處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。即便是越過(guò)了實(shí)驗(yàn)室階段，也要經(jīng)歷一輪又一輪的小試、中試，攻克諸多生產(chǎn)技術(shù)和工藝等方面的難關(guān)，才可以最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
 
       誠(chéng)然，電池技術(shù)的進(jìn)步，需要全產(chǎn)業(yè)鏈相互協(xié)調(diào)和配合才能完成。在當(dāng)下與其配套的設(shè)備、工藝等還不成熟，甚至連技術(shù)路線(xiàn)都不確定，生產(chǎn)設(shè)備都沒(méi)有的情況下，談?wù)摴虘B(tài)電池的商業(yè)化顯然為時(shí)尚早。電池生產(chǎn)工藝和設(shè)備難題，赫然成了牽絆電池技術(shù)路線(xiàn)發(fā)展的問(wèn)題之一。
 
       以鋰電池為例，生產(chǎn)工藝及其復(fù)雜，大致可分為極片制作、電芯制作和電池組裝三個(gè)工段，而極片制作工藝又包括電極漿料制備、電極漿料涂布、輥壓、分切、極耳焊接等工序；電芯制造工藝又主要包括卷繞或疊片、入殼封裝、注入電解液、抽真空并封裝等；電池組裝工藝主要包括化成、分容、組裝、測(cè)試等。
 
       固態(tài)電池作為鋰電池的一種，拋開(kāi)芯片制造的難度不談，鋰用作負(fù)極材料的制備，堪比芯片制造的難度，因?yàn)殇嚇O容易與空氣中的氧氣和水分發(fā)生反應(yīng)，且還不耐高溫，這就給固態(tài)電池的生產(chǎn)組裝和實(shí)際應(yīng)用中帶來(lái)了極大的困難。
 
       以硫化物固態(tài)電解質(zhì)為例，因?yàn)榱蚧锘虘B(tài)電解質(zhì)對(duì)空氣極為敏感，特別容易氧化，稍微遇到一點(diǎn)水氣還容易產(chǎn)生硫化氫這樣的有毒氣體，這意味著其生產(chǎn)環(huán)境的控制將十分苛刻，需要隔絕水分與氧氣，并且還會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。
  
       然而，理論上硫化物電解質(zhì)的生產(chǎn)環(huán)境需要嚴(yán)格隔絕水分和氧氣，但在實(shí)際操作中幾乎不可能，因?yàn)榱蚧镫y免不和空氣中的水分反應(yīng)生成硫化氫氣體，所以這種電解質(zhì)必須采用冷壓技術(shù)在惰性氛圍下進(jìn)行生產(chǎn)。而這樣制造出來(lái)的電解質(zhì)，微觀(guān)層面仍有空隙和晶界空格，無(wú)法做到完全致密，這樣充電循環(huán)過(guò)程中鋰枝晶就在會(huì)空隙中生成，最終導(dǎo)致電解質(zhì)破碎，電池短路。
 
       再比如，在薄膜型氧化物電解質(zhì)的制造中，由于傳統(tǒng)的涂布法無(wú)法控制粒子的粒徑與膜厚，成膜的均勻性比較低，只有真空鍍膜法才能夠較好保持電解質(zhì)的均勻性。所以，薄膜型固態(tài)電池產(chǎn)品多采用真空鍍膜、磁控濺射、脈沖激光沉積、化學(xué)氣相沉積等方法生產(chǎn)，對(duì)設(shè)備要求極高，制備工藝也很復(fù)雜，不利于大規(guī)模生產(chǎn)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，成本高昂。所以，目前即使是少數(shù)商用的薄膜型固態(tài)電池，也都只是用在對(duì)價(jià)格極其不敏感的航空航天、以及心臟手術(shù)領(lǐng)域。
 
       此外，固態(tài)電池的生產(chǎn)流程、工藝方式和傳統(tǒng)鋰電池也是完全不一樣的，雖然理論上固態(tài)電池和當(dāng)下鋰電池在封裝技術(shù)上大同小異，但電解質(zhì)膜片和正負(fù)極極片的制備上卻是全新的。例如，制備固態(tài)電解質(zhì)或正極材料，需要采用射頻濺射、射頻磁控濺射等各種濺射技術(shù)，甚至用3D打印技術(shù)；制備金屬鋰負(fù)極需要采用真空熱氣相沉積技術(shù)。而這些技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，目前也是重大挑戰(zhàn)。
 
       推動(dòng)電池技術(shù)發(fā)展，提高電池生產(chǎn)水平，最近簡(jiǎn)單，也是最笨的辦法，自然是提升電池從業(yè)人員的制造技能水平。為了更好的推行電池制造職業(yè)技能等級(jí)制度，進(jìn)一步落實(shí)國(guó)務(wù)院《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 年）》的要求，健全電池制造技術(shù)技能人才評(píng)價(jià)體系，完善電池制造職業(yè)崗位規(guī)范，全面提高電池制造職業(yè)從業(yè)者專(zhuān)業(yè)水平，中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)、中國(guó)綠色供應(yīng)鏈聯(lián)盟電池專(zhuān)委會(huì)、中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)電池專(zhuān)委會(huì)將于8月在蘇州舉辦國(guó)家電池行業(yè)職業(yè)等級(jí)評(píng)價(jià)（高級(jí)）培訓(xùn)，現(xiàn)面向全國(guó)招生。
 
       本屆培訓(xùn)班邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)著名專(zhuān)家講課，主要涉及目前熱門(mén)的氫燃料電池、動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)、鉛酸電池技術(shù)、電池材料、電池應(yīng)用技術(shù)、儲(chǔ)能電池、電池設(shè)備、電池回收再生、電池梯次利用技術(shù)、電池材料、電池檢測(cè)等專(zhuān)題，內(nèi)容充實(shí)、新穎、實(shí)用。
 
       培訓(xùn)范圍主要涉及目前熱門(mén)的氫燃料電池、動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)、鉛酸電池技術(shù)、電池材料、電池應(yīng)用技術(shù)、儲(chǔ)能電池、電池設(shè)備、電池回收再生、電池梯次利用技術(shù)、電池材料、電池檢測(cè)等專(zhuān)題。
 
       培訓(xùn)對(duì)象主要包括電池產(chǎn)業(yè)鏈的企事業(yè)單位負(fù)責(zé)人、技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)；企事業(yè)單位負(fù)責(zé)生產(chǎn)、研發(fā)管理人員、標(biāo)準(zhǔn)化體系管理人員、檢測(cè)/采購(gòu)/運(yùn)行等相關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)人員；應(yīng)用領(lǐng)域的有關(guān)負(fù)責(zé)人和相關(guān)業(yè)務(wù)人員；涉及電池管理系統(tǒng)、咨詢(xún)、研究、檢測(cè)服務(wù)及第三方機(jī)構(gòu)等相關(guān)人員；各級(jí)政府負(fù)責(zé)新能源電池和綜合利用工作的領(lǐng)導(dǎo)及管理人員；希望系統(tǒng)學(xué)習(xí)電池相關(guān)知識(shí)，提高新能源電池領(lǐng)域?qū)ｉL(zhǎng)的位以及中、高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生等均可報(bào)名參加學(xué)習(xí)。
 
       培訓(xùn)內(nèi)容主要包括國(guó)家政策專(zhuān)題、電池生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)專(zhuān)題、電池生產(chǎn)工藝及安全生產(chǎn)專(zhuān)題、電池生產(chǎn)設(shè)備專(zhuān)題、電池品質(zhì)管理與檢測(cè)專(zhuān)題、行業(yè)與技術(shù)發(fā)展專(zhuān)題等，細(xì)分為鋰離子電池政策專(zhuān)題、鉛蓄電池政策專(zhuān)題、氫燃料電池政策專(zhuān)題、電池應(yīng)用領(lǐng)域政策專(zhuān)題、鋰離子電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)題、電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及電池基本原理、電池技術(shù)及工藝未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等。
 
       此外，為保障國(guó)家（或國(guó)家行業(yè)）標(biāo)準(zhǔn)編制工作的順利開(kāi)展，使各標(biāo)準(zhǔn)參編單位明晰標(biāo)準(zhǔn)編制的有關(guān)要求，由中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)電池回收標(biāo)準(zhǔn)工作組受理，電池聯(lián)盟提出的“動(dòng)力鋰電池回收設(shè)備通用技術(shù)要 求”等5項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)劃現(xiàn)已下達(dá)（具體標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)附件一）為保證項(xiàng)目完成質(zhì)量，現(xiàn)面向社會(huì)征集項(xiàng)目計(jì)劃參編單位，有關(guān)事項(xiàng)如下：
 
       一、參編單位資格條件：參編單位應(yīng)在動(dòng)力鋰電池回收設(shè)備制造領(lǐng)域具有較高的行業(yè)知名度。
 
       二、參編單位享有的權(quán)利與義務(wù)：有權(quán)在項(xiàng)目中列入企業(yè)名稱(chēng)及項(xiàng)目起草人姓名；享有優(yōu)先參與本項(xiàng)目制修訂工作的權(quán)利；參編單位需照要求按時(shí)參加項(xiàng)目編制定的各項(xiàng)工作，并按時(shí)完成工作組分配的 項(xiàng)目工作任務(wù)。
 
       三、申請(qǐng)要求：企業(yè)按照要求填寫(xiě)好回執(zhí)表（見(jiàn)附件）并加蓋公章于2020年7月20日前將回執(zhí)表反饋至工作組。
 

       聯(lián)系方式： 

 

       中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)電池專(zhuān)委會(huì)

       地址：北京市海淀區(qū)復(fù)興路34號(hào)院25號(hào)樓 

 

       聯(lián)系人：齊老師

       電話(huà)：15004658813

       郵 箱：2251217746@qq.com

       dccl@cbcu.com.cn

 

       中電能協(xié)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)電池回收標(biāo)準(zhǔn)工作組 

 

       聯(lián)系人：楊老師

       電 話(huà)：13522352490
       郵 箱：997444040@qq.com

 

       附件一：標(biāo)準(zhǔn)制定情況表

 

 
       附件二：參編單位回執(zhí)表
 

(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 固態(tài)電池 電池技術(shù)
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