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范未峰:对当前锂电生长的几点思索
       【简介】2014年11月14日,正在成都世纪城天国洲际大饭铺召开的第二届中国(成都)锂电新能源家当国际高峰论坛(俗称“锂电达沃斯”)上,我公司研究院院长、中国科学院成都有机化学研究所副研究员范未峰博士以《对当前锂电生长的几点思索》为题宣布了主题演讲讲演,以下是会议现场的笔墨实录。        列位下昼好,非常高兴能有如许一个锂电的嘉会正在成都召开。        从历史上看,通常对国度有严重影响的家当,都邑正在成都四川这个地方生长强大,并占据主要的一席之地,锂电也是云云。跟着我们国度对新能源家当的熟悉愈来愈深入,赐与的力度愈来愈大。四川的锂电固然起步比较晚,然则如今生长异常快,以是迎来了如许的嘉会我觉得非常好。也很愉快有如许的时机把本身关于锂电方面的设法主意跟人人做一个交换。        考虑到许多参会嘉宾是来自投资企业的,大概是念涉足这个行业的企业家,以是我把本来技术性的讲演换成了“对当前锂电生长的几点思索”。这个讲演中要谈上面几个问题:电池能量密度、电动汽车、储能电站、安全问题、关于尺度、瞻望等等。        起首是电池的能量密度,由于锂电对我们打仗最亲切的就是手机、电脑,这个历程中人人便感觉到,跟着手机的生长,电池的使用时间愈来愈短。其着实这里里,应当看到手机正在这些年的转变,从已往的非智能酿成了智能手机,从是非并酿成了1080p下清屏,由已往的大哥大酿成了很薄的手机。正在这个历程中,可以说如许很刻薄的要求险些是正在把锂电池逼上了死路。然则换一个角度看,我们不要把手机以为仅仅是做锂电的事儿。从最后的锂电到今天的锂电,能量密度曾经进步了一倍。但关于电子集成电路方面还没有革命性转变,它用的CPU照样硅基的,CPU事情电压照样1.3V。若是把碳纳米管、石墨烯等应用到电路上,事情电压会下落到0.4V,集成电路的能耗便只要如今的5%。在这种情况下,手机待机时间的题目也便处理了。如今手里拿着的iPhone能够一天充一次电,若是换成这个(新型的集成电路)能够二十天充一次。然则如今只能经由过程增添电池容量增添待机时间,好比图上这款前不久宣布的号称待机720天的手机。        第二个题目讲一下电动汽车,许多专家皆谈到了续航里程的题目。实在许多时刻续航里程是个谣言,对大数外行人来说汽车工夫开得越长越好,然则单道续航里程是有题目的。如今用的交通工具有摩托车、电动自行车、轿车、电动大巴等等。已往经常有人道百千米耗五度电,单单如许说是没有任何意义的,“若是一起下坡,耗不了五度电”。从安全隐患上,另有载荷效力,若是一辆车装载的电池是5吨,那么相当于这辆车始终要带50个100千克体重的瘦子往返跑,也是个题目。包孕电池的本钱,电池多了本钱更大。从另一个角度去思索——如今燃油车设想的里程是500千米,那为何不开辟续航里程1000千米的、2000千米的,好比油罐车。实际上500千米,正在如今加油站网络成熟的状况下,可以或许知足我们绝大多数的需求。以是我提出一个看法,正在知足适用的状况下,续航里程越短越好。若是没有充电网络和快充手艺的支持,续航里程也是没有吸引力的,一辆500千米续航里程的电动车,考虑到他走出去要回去,并且不是直线走,这种情况下它的运动半径也只要150千米。别的是充电速度的题目,如今燃油车加油几分钟便能加满,但若是换成充电,充十个小时、充两个小时,意味着已往加油站的面积是不敷的,能够要建十倍以上的加油站面积,才气知足电动车的需求。而正在哪些地方最需求电动车的充电网络呢?那就是正在地皮最贵的中心城市,正在寸土寸金的城市,正在净化严峻的城市。以是没有充电网络和快充手艺,道续航里程出有意义。如今我们讲互联网、物联网,实在车联网的时期也是物联网的一项重要内容。另有一点念说的就是——没有寿命支持的续航里程也没有市场。能够算一个账,把电动车购返来,一度电的电池,根据如今最自制的1000瓦时1500元去盘算,若是那块电池只能运用1000次,那么为了买来这个电池,每充一次电要有1.5元的本钱。然则反过来若是电池寿命到达10000次,这时候它的运用成本就异常低了。别的就是没有平安保障的续航里程没有将来,这些题目有许多了,前不久最“水”的电动车得到了“冠军”称呼。        第三个题目去道一下储能电站,正在已往水资源颠簸的状况下要建水库,实在如今的储能电站也相当于一个电库。如今林林总总的发电站,不管是风电站、火电站,发的电若是没有贮存的容器便只能运送给用户,若是用户不消便白白虚耗失落,那是如今电网的近况——立即发生和立即斲丧。正在每一个家庭里和居民区里若是加上储能电站,构成分布式储能体系,既轻易上游发电厂发生电能的贮存,也调治了下流客户多变的运用状况。以是储能电站是一个平安、本钱、寿命和国度计谋多方面思索的多选。实在海内正在热衷于电动汽车和电动大巴的时刻,我们却看到日本静静干起了分布式储能这个事变,如今每一个新建的衡宇皆加了太阳能面板并装备储能体系。要求这个储能体系一是平安,二是要求跟太阳能面板具有一样的周期(30年)的使用寿命。住民用户能够将太阳能发生的过剩的电能够卖给电网。若是有1户如许干、10户如许干,没有用。但当全部区域或国度,每家每户大多数人皆构成了如许的形式,那么总的结果便很可观。正在如许的工程实行中,有如许一个题目,能够第一家安装的电池,到第十年后别的用户提高了今后却坏掉了,因而电池的寿命对这类形式的实现至关重要。以是,当我们借正在专一生长电动车的时刻,日本人却曾经正在做这类储能网络,能够等五年十年后我们再回头看的时刻,日本储能项目建立和储能项目的结果将会给我们带来异常大的震动,期望我们能从新审阅储能网络的意义。        第四个是安全问题,如今用的电池都是碳负极,充电时构成的是碳化锂,它跟汽油不一样。汽油固然可燃,然则它正在氛围中不会自燃,而碳化锂正在氛围中大概遇水就会爆炸。PPT上的这个案例是中央电视台科教频道做的一个节目叫《原来如此之夺命电池》,节目中实行注解,这类通例锂离子电池的极片碰到火今后会发作间接爆炸,那是引发电池平安的最根本性题目。别的该节目中停止了许多种实行,包孕从手机、充电宝,到电动自行车的电池,离别正在挤压下、过充下,发作了爆炸。固然不是道每次都邑发生爆炸,那十次有一次也蒙受不起。关于锂电池平安的题目我曾经正在已往讲过许多次,碳化锂碰到火和氛围熄灭爆炸,这里怎样对待这个问题呢?如今给人人一个数据,从根本上道,只如果电池便肯定有能量,然则这个电池正在贮存能量的同时,也要用到铝箔、电解液和隔阂,这些器械碰到氛围今后,都是可燃的。以是我们正在这里做了一个盘算,不同类型的电池,好比手机电池、飞机上许可带得最大的是100Wh的电池和一辆典范电动汽车上的电池。像手机电池是2000mAh,电池贮存电能是27千焦,但正在氛围中完整熄灭开释热能是337千焦,后者是前者的10倍。也就是说,一块电池正在失控熄灭时开释的能量是其自己贮存电能的10倍。根据这类思绪,一块2000mAh的手机电池仅仅相当于0.1克的TNT,但一辆典范的电动轿车所照顾的85度电的电池曾经相当于一千克的TNT,而一辆电动大巴的电池组则相称4到5千克的TNT。前面我曾经道了,这个跟汽油不一样,汽油漏了不会熄灭,然则这个电池只要漏了,一定会熄灭爆炸。固然了,中国的交通状况人人皆清晰,若是街上有一辆如许的车发作伤害,结果就会很严峻。        第五个是关于尺度的题目,人人常常讲“一流的企业做尺度”,我不太认同。如今是理念生长异常敏捷的时期,新的质料、新的手艺皆正在络续发作,正在没有定型的状况下急于做甚么尺度,是不明智的。举个例子,已往也有个手机电池的尺度GB/T18287-2000《蜂窝电话用锂离子电池总范例》,根据这类尺度中,关于热打击磨练的目标是150℃下30分钟,但那时候尺度发生的配景是大多数手机电池容量只要500毫安时、600毫安时,而如今皆到达了2000毫安时、3000毫安时,若是借用这类测试尺度去评价,电池是百分之百是通不外的。直到客岁我们才更新了这个尺度,但那也意味着2013年新标准出台前一切大容量的电池皆正在消费着不符合国家标准的产物。我们的波音787也英勇实验了锂电池,然则效果也有题目。事先许多人就讲,可以或许正在波音787上用的电池一定经由过程了最刻薄的平安测试,但为何经由过程了平安测试的电池借会泛起题目呢?那阐明我们的测试手腕、评价尺度其实不科学和完美。以是不要科学尺度,把器械做好了用上了,天然就是尺度。        最初停止一下瞻望,借用国际歌中的歌词——“历来便没有甚么救世主”。不管是质料、电池,人人皆情愿用甚么六边形、八边形去评价,这些期望正在六边形上皆占据,然则不大能够。以是这里有一句话“挑选比勤奋更主要!”若是你想做手机电池,您一定要挑选能量密度下的,您把手机电池的寿命做到30000次,没有用,由于它不需要那么少。最初,另有一点念说的是——人人晓得马云是往年很热门的一个人,我想有甚么启示呢?实际上每个人做实业、做事变的人都想胜利,皆念拿到利润,然则每每最初胜利的是不走平常路的人,是最后不被人人看好的范畴,以是真谛实的每每把握正在少数人手中。正如许多人前些年一窝蜂地上磷酸铁锂,贪图弯道超车。纵然如今确切实现了磷酸铁锂正在一些范畴的运用,但很少人借对峙以为磷酸铁锂是新能源锂电家当的支流手艺计划。古诗云:“蓦然回首,那人却正在,灯火衰退处”。以是想要获得技术上的打破,想要胜利,便需求有一个颠覆性的新颖的头脑,便需求有锲而不舍的对峙,便需求信赖新能源是将来社会一定之路的坚决信心。        感谢人人!
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程杰:电动交通的瓶颈取打破
       各位朋友、列位嘉宾,下昼好。我想针对现在我们国度“电动交通的瓶颈取打破”题目做专题演讲。            国度正在新能源方面,一向皆有很好天政策支撑,大趋向就是生长新能源汽车是走向汽车强国的殊途同归。大势所趋是因为严峻的雾霾天色致使北方空气污染异常严峻,另有一个问题是中科招商演讲嘉宾叙述的能源危机题目。如今的石油资源,正在将来的三五十年是斲丧殆尽,我们的石油贮备又这么少,只要30天。        之所以肯定有一个电动汽车占有率到达15%至20%的目的,占全部汽车总量的20%的时刻,全部国度新能源汽车的比例确保石油贮备从30天增添到90天。往年,我们新能源汽车打破4万辆,离此目的借很远,只占到全部汽车总量的0.2%,间隔目的只行进了1%,电动汽车市场非常急迫。        从各方面能够看出,电动交通并没有像当局希冀的那样迅猛生长,实际上是冰火两重天,本来国家计划是6年投资200亿元,2015年到达50万辆。那么1000亿补助能有若干辆电动车贩卖?包孕,充电桩基金的题目,什么时候打破1%和10%的比例,还要等候。全部手艺和运营形式上皆需求有所打破。        制约电动交通提高运用生长的瓶颈有许多方面,包孕平安身分、手艺身分、本钱身分、政策身分、内部身分,国度正在政策和内部运用情况上推出了一系列利好政策,超乎设想,来势勇猛。然则这个行业并没有像希冀中高飞大进生长。正在行业中,真正让产物和市场高速生长的是由消费者和市场决意的。        起首我们看到的是惊心动魄的安全问题,这个就不多说了,无论是海内照样外洋,泛起这么多的安全问题,我们卖电动车的时刻借觉得不到平安要挟,然则看到这些画面的时刻让我们感觉到平安问题是起首要战胜的题目,怎样战胜是从手艺到工艺等各个方面去处理。        另有制约行业生长的是下本钱,电池寿命没有到达我们的预期。电池本钱占了整车的60%。据统计,正在电动汽车运用历程中,真正让电池使用寿命打破3年的其实不多。一个只要3年寿命的电池占全部电动汽车60%的本钱,这个行业怎样可以或许快速生长和提高呢?以是这里起首要面临的问题是怎样把电池寿命从1000次推行到3000次、5000次以至上万次,才气确保产物的少寿命周期,低落产物运用本钱。另有电池的缓充手艺,致使为了寻求续航里程而寻求续航里程。续航里程是我们不克不及得到充足的充电时机和快速充电,没有办法必不得已的寻求体式格局。        若是电动汽车能像燃油车这么轻易充电,便没有过分寻求续航里程的需要,而是像传统汽车一样运用很轻易。另有一个外部环境是充电易的题目,我们国度这些年正在国网公司、北网公司建了大量的充电桩,泛起的题目一方面是充电设备没有起到应有的感化,皆正在晒太阳,而真正念充电的消费者却找不到很好的充电情况,处于两难的为难田地,那也是由于全部电池系统不克不及快速充电,不克不及真正让充电设施以商业化的体式格局去运作的根本原因。        如何才能打破电动交通的瓶颈呢?兴能新材公司从2008年聚集了许多高端人材,主攻高安全、少寿命、可快充型锰泰龙系列锂电池,供应电动交通整体解决方案。纯真供应电池借不克不及完整指导全部市场,我们期望供应整体的解决方案,正在电动交通范畴指导一种平安的、少寿命的、低成本的像加油站一样加油轻易的整体解决方案。        起首要处理的是一个本钱题目,除制造历程中进步管理水平以外,我们公司从齐家当生长的角度,从矿产资源到质料加工、正负极质料一直到电池,经由过程齐产业链的上风大幅低落全部电池质料本钱和电池制造本钱,经由过程本钱的低落确保电动交通正在电池环节上打破本钱瓶颈,同时少寿命的电池,延伸全部电动汽车齐寿命周期的运用本钱。        第一个质料就是下电压5V正极质料,也是现在电压平台最高的正极质料。负极质料就是我们推出的钛酸锂,是独一的非碳负极,重要是处理电动交通历程中的安全性、轮回性和倍率机能的题目。之所以提出我们的电池是高安全的、少寿命的和低成本的,是基于我们全部消费加工工艺,特别我们的液相法,溶胶-浸渍合成法和溶胶-熄灭合成法,经由过程如许的工艺低落质料生产过程中的斲丧,进步全部质料的竞争力,降低成本。        从质料内部结构处理电池内部一系列安全问题,由传统的层状构造质料,经由我们的质料消费,把它酿成一种框架结构质料,低落全部质料充电历程中对锂离子的斲丧,削减锂枝晶泛起的可能性,进步它的安全性、少寿命和倍率机能。        我们主推的高安全、可快充、少寿命的锰泰龙系列电池,无论是第一代照样第二代,都是动手于它的下安全性、高倍任性能,同时也正在逐渐进步它的能量密度,从已往的70-90,逐渐进步到200以上。经由过程如许的锰泰龙电池,我们以为对电动交通提高生长有非常重要的一些环节:第一个是大众安全问题,经由过程非碳负极的质料,确保电动交通安全。        经由过程超长使用寿命的质料,低落运用本钱。经由过程我们的测算,十年以上以至长达二十年的电池使用寿命,以租赁的体式格局完整能够像铅酸一样自制。那也能够看到山东的低速车为何生长那么快,由于我们的经济发展程度,老百姓需求的是又好又自制的产物。另有就是经由过程很好的倍率机能质料,使产物真正具有10分钟快充。        有专家提到,人人对充电的守候能够正在30分钟以内,30分钟对下节拍的生涯来说远远不敷,我们期望充电的工夫掌握正在10分钟,那也受制于电网的装备,现在可以或许包管电动汽车充电正在10分钟内像加油一样充完电。超凡的使用寿命,使宽大消费者不需要正在运用历程中第二次改换电池。第一次购置是国度有高额补助,一般的乘用车都有十几万。若是消费者正在用车三五年以后,再花十几万购配套的电池,不管对公交车照样私家车、出租车,都是不可能蒙受的一个财务压力。        经由过程我们的充电电池效力的倍任性进步,充电站、充电机的工作效率大幅进步,经由重复财政测算,到达现在的充电效力今后,跟着电动车的提高,电充服务行业具有很好的发展潜力。国网、北网公司有许多充电站,他们之所以把那块业务放缓,是由于所有的设备借不具有商业化推行的能够,作为企业来说是不可能临时做雷锋,商业化运作的公司肯定是正在具有红利才能的条件下普遍鞭策,做公益是长久的,真正让这个行业临时生长,我认为充电设备必需具有商业化能够。        若是充电设备的利用率和红利才能到达一定程度以后,我们以为全部充电网络便会酿成效劳实际,经由过程充电网络实现物联网、大数据,使充电设备具有红利的可能性。        经由过程对行业的剖析,剖析一下为何现在充电网络格式存在着许多隐患。缓充的电池手艺决意了如今的格式,制约了电动汽车大规模运用。当我们正在前期小批量试点、鞭策历程中,人人能够借认识不到这个问题,认真正大范围应用时,我们如今借不到1%,若是到达5%、10%以至20%比例的时刻,细致剖析一下现在的缓充手艺,将黑白常恐怖的局势。        我们也测算过,若是以现在的充电网络体式格局,没有快充手艺,充电桩的利用率不到10%,以至许多地区的利用率1%皆不到。电池寿命短,也致使老百姓没法真正把它当作交通工具。另有,充电桩利用率低,综合测算,真正商业化运营,能够1度电8-10元才具有推行,那远高于燃油车的运营本钱,是没法推行的。我也曾做过一个测算,以一个城市400万辆车,若是具有15%以上的电动汽车,它便需求30万个充电桩。30万个充电桩,若是正在一个城市均匀排开的话,就像种庄稼一样,每隔100米阁下就要有一个充电桩,明显这类结构网络是不现实的。以是缓充手艺致使充电网络的低效,致使全部充电设备没法有用应用。        怎样突破这类局势呢?我们以为只要经由过程快充手艺, 使充电设备利用率进步20倍以上,才具有贸易推行能够。我们公司建立今后一向主打的都是快充型、平安型的锂电池,我们推出的锰泰龙快充手艺,能够让全部充电网络酿成储能式的快速充电网络格式,这类充电网络格式能够使充电速度进步20倍以上。        另一方面,充电设备占地面积大幅削减,出行本钱每千米由1元降到1角,充电设备及电动汽车网络化运营管理,开启了电动交通互联网时期。我们要把全部充电速度进步20倍以上,它的利用率和红利才能皆进步了20倍,那才气让充电网络能够具有商业化推行,具有城市里普遍投资和建立,充电便像加油一样快速轻易,只要如许,电动汽车提高推行的大门才气实正向宽大消费者翻开。经由过程充电设备的网络化运营管理,使电动汽车和互联网真正跟尾起来。以是我们的标语是要做一款锰泰龙系列电池,供应锰泰龙系列的电动交通解决方案,真正处理老百姓出行题目,那就是我们公司的目的。        我也看到国度消息上正在引见国家电网在建“四纵四横”快速骨干网,我相识的都是建的120千瓦的直流充电机,正在高速公路上建如许的充电机给谁用呢?长途汽车120千瓦一定不克不及知足运用的。若是关于一般庶民的乘用车正在高速公路上充电,他能不能忍耐3小时、6小时充电呢?如今不现实。那么这个“四纵四横”投这么多钱建这个充电网络给谁用呢?当快充系统电池推出来的时刻,我想是给我们预备的。另有,闭于中国充电尺度和充电网络的制订题目,巨子们也是虎视眈眈。德国人去了,表面上是跟我们协作,建同一的“中德电动汽车充电项目”,现实是故意侵占中国的市场,特斯拉也在建它们的光伏电站。以是电动交通和跟电动交通有关的企业来说,要制订引领这个市场和行业的尺度,真正让市场康健而有生机天继承走下去。        我们也设想了一系列的充电网络运营计划,这里就不多说了。我们期望全部充电网络是由点到线、由线到面,从实体的运营体系到全部因特网是无缝衔接的。尤其是应用钛酸锂特性,下倍率、少寿命和高安全,竖立它的中心局部就是储能泉源,它能够让全部充电设备不受全部电网结构的束缚,同时又经由过程储能单位作为蓄水池的调治功用,对电网的打击减缓到最低,构成友爱型的充电网络体系,那也是我们公司中心产物打造的核心技术。        那一块我也跟行业内专家同伙交换过。无论是我们的社区照样4S商号,我们期望它能建一些充电桩。现实正在电网设置上,一切电网设置的负荷状况是不允许的,不要说小量的,哪怕是到达5%,全部电网的设想皆要考虑到这个环节。对充电网络的建立,若是没有一个很好的解决方案是不现实的,以是正在全部充电网络中嵌入的中心产物,就是锰泰龙的储能电池,由于它有充足少的寿命。现在国度没有储能电价,若是没有充足少的寿命分摊本钱,是没法实现的。另有一个我们会正在城市里建立分布式充电机,能够知足消费者正在三五分钟内完成充电,驾驶他的汽车。        对全部充电网络今后有机会跟人人多交换,重要是期望经由过程锰泰龙的电池打造锰泰龙的电动交通的立异形式,让电动交通异常便利。别的是增添它的普适性,期望电动汽车进入到千家万户。同时经由过程快充体系,实现网络化管理,跟因特网无缝衔接。经由过程快速充电,让真正具有商业化红利的充电网络,取种种金融机构相结合,构成多种投资形式,实现全部充电网络的商业化。        我引见的就是基于锰泰龙电池和锰泰龙体系下提出的整体解决方案,期望获得人人的斧正。        感谢人人。
302013.09
强烈热闹庆贺四川兴能锂电一期项目投产暨锂电手艺及家当生长论坛获得美满胜利
       2013年9月30日,“四川兴能锂电正负极质料生产线、四川剑兴锂电池生产线完工投产典礼暨锂电手艺及家当生长论坛”正在四川省剑阁县经济开发区隆重举行并获得美满胜利!中国科学院院士、锂电界着名专家学者,中国电池工业协会、中国物理和化学能源协会、中国产业节能取干净消费协会,杭州万向、中航锂电、偶瑞汽车,香港建银国际、香港工银国际、西南交大、西南石油大学、电子科技大学,中央电视台、四川日报、四川新闻网、中国西部频道,中国电池网等多家专业媒体、业内人士等200多人列席嘉会。        投产典礼上,成都兴能新材料(集团)有限公司总裁王维利、四川兴能新材料有限公司总经理戢毅和四川剑兴锂电池有限公司总经理冉城昊同时按下电子光能球启动生产线装备运转,预示着生产线项目正式投产,翻开了兴能新材进军中国锂电产业界的大幕。 启动典礼现场         正在随后举办的锂电手艺及家当生长论坛上,锂电界着名专家汪继强传授背列位嘉宾引见了锂电两大质料正极质料镍锰酸锂、负极质料钛酸锂正在锂电行业中的运用上风、国内外的生长近况及将来运用瞻望,随后海内有名的院士、专家、兴能公司下管等以兴能公司锂产业链及兴能两大新质料为切入点,针对我国锂电家当的发展方向及锂电质料的运用停止了行之有效的讨论和交换。海内锂电有名专家、学者、境内外投资机构、企业代表等主要嘉宾也列席了本次论坛。 技术论坛现场        四川兴能新材料有限公司总经理戢毅正在会上做了谈话,他代表公司示意接待和谢谢一切参会职员,并以为跟着锰系锂电池质料相干配套质料的完美,锰系锂电池质料将给锂电行业带来一场反动。公司以科技立异为引领,兵工手艺为保障,家当生长为支持,施展取科研机构协作上风,络续提拔本身的锂电核心技术,并推出更多新产品,发明有价值的国际性新能源企业。 局部参会职员合影        跟着新能源时期的到来,兴能公司将以本身具有的抢先手艺开启锂电池行业的新篇章,致力于打造环球抢先的绿色电源解决方案生产基地,轮回经济的标杆企业,成为中国锂电池行业的领跑者。