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天津力神蘇金然:鋰離子電池單體達350Wh/kg需要材料上的突破
發布時間:2016-11-21 14:50:00
關鍵詞:天津力神鋰電池電池技術

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圖為天津力神副總工程師蘇金然接受媒體采訪


  近兩年,雖然鋰離子動力電池進入了快速發展的通道,但是,細心追索其發展歷程的人會發現,這個行業在2012年前夕一度走入發展的低谷期。很多鋰離子電池企業沒有挺過黎明前的黑暗,“倒在了太陽升起的前一刻”。

  創立于1997年的天津力神,近二十年來專注于鋰離子電池的技術研發、生產和經營,熬過行業的低谷期,迎來了行業的黃金發展期。到現在,天津力神已經成長為名副其實的行業巨頭,因其穩健的實力,也被稱為動力電池企業中的“國家隊”。

  在“2016’第五屆中國電池市場年會暨第一屆動力電池應用國際峰會、第二屆中國電池行業智能制造研討會”上,天津力神副總工程師蘇金然同與會嘉賓分享了天津力神的發展經驗,并對業界所關心的電池能量密度等問題發表了自己的看法。

  堅持高端智能制造路線

  據蘇金然介紹,發展初期的天津力神主要生產電子產品電池。2006年之后,天津力神緊跟市場形勢,將業務方向調整為“電動汽車市場和儲能市場”,主要生產圓柱形和方形鋁殼動力電池。公司建有國家一流研發水平的電池研究院,未來,除了已有的天津和蘇州生產基地外,公司還將在其它地區布局新的生產基地。

  “現在天津力神的蘇州基地已經進入了設備安裝和調試階段,預計明年就會投產。這個基地將主要生產圓柱形動力鋰離子電池,主要面向新能源汽車市場。”蘇金然表示。

  相比3C類電子產品電池,車用動力電池對電池的一致性要求很高。高端智能化的電池生產設備,是動力電池一致性的保證。然而,由于智能制造設備一次性投入較大,很多電池企業一開始并不愿意引入自動化生產線。

  “在公司成立之初,天津力神即制定了走高端產品路線的宗旨。所以,天津力神很早就引入了自動化、智能化的電池制造設備。”蘇金然表示,“高度自動化的設備讓天津力神的電池生產率大大提高,電池一致性等指標優良而且穩定。”

  事實證明天津力神決策的正確。到2015年,很多電池企業看到動力電池向高端產品發展的趨勢,開始陸續引進智能制造設備。

  蘇金然同時表示,智能化的制造設備只是保證電池質量的一個方面。電池企業需要具備足夠的經驗積累和操作能力,去駕馭智能化的設備,不能單純地依靠設備廠商。

  對于國內電池制造設備的水平,蘇金然表示,雖然現在在穩定性方面與國外還有差異,但是“中國的企業進步很快”。相信不久的將來,國內電池制造設備會像曾經的電池原材料一樣,很快趕上日韓的水平。

  市場熱潮下 電池行業應理性發展

  2015年到2016年,國內動力電池產業的投資和生產非常火熱。據不完全統計,2016年上半年,有54家動力電池上中下游上市公司發布了投資擴產計劃,投資總額近1160億,其中包括以前從未涉足電池行業的跨界而來的企業。資本對動力電池行業的青睞可見一斑。

  針對這種市場熱潮,蘇金然表示:“雖然資本向這個行業砸錢,但是想做好動力電池,光有資金并不可行。做好動力電池更多依靠的是技術和工藝的積累,有些制造過程中的瑕疵和易出現問題的環節,需要通過失敗去獲得經驗。” 

  因此,蘇金然認為,在行業投資如此火熱的情況之下,做電池的人要在擴大生產規模等方面保持冷靜和理性,讓資本發揮最大的價值,盡量避開風險。

  由于動力電池市場的火熱,2015年,碳酸鋰、六氟磷酸鋰等動力電池上游材料價格飛漲。電池級碳酸鋰價格一度從4萬元/噸漲到近20萬元/噸,后來雖有所回落,但依然保持在高位。近期,另一個占電池成本較大比例的電池材料銅箔也開始漲價。

  對此,蘇金然表示:“材料價格暴漲對電池行業利潤的蠶食非常嚴重,加上下游汽車行業掌握著定價權,電池企業夾在中間很艱難,成本壓力大。”

  蘇金然認為,產業上下游保持合理利潤空間,整個產業穩態運行是長遠健康發展的前提。產業鏈上的某個環節漲落太大對整個行業發展將產生不良影響。

  350Wh/kg的單體能量密度瓶頸如何突破

  日前,國家工信部發布的國家動力電池路線圖顯示,2020年單體動力電池的能量密度要達到350Wh/kg,系統達到250 Wh/kg;2025年單體動力電池能量密度達到400Wh/kg,2030年達到500 Wh/kg。

  蘇金然認為,路線圖對動力電池提的目標很高。她表示:“如果用現在業內的鋰離子電池材料體系,350 Wh/kg的目標難以突破。”

  為了向路線圖規劃的指標靠近,天津力神加速了對新正極材料、負極材料甚至隔膜的研究,高鎳三元材料、富鋰材料、硅碳負極、固態電池等都進入了天津力神的研究視線。但是這些材料帶來能量密度提升的同時,又帶來了循環壽命降低、膨脹等方面的障礙。

  為了克服這些障礙,天津力神在技術方面進行了大量的研究。但是,很多在實驗室成功解決的問題,在批量生產的過程中還是難以解決。至于什么時候才能實現新材料體系電池的產業化,蘇金然坦言很難預測。

  “也許明年就能產業化,也可能三到五年都不行。還是要看技術的發展。”蘇金然表示。

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作者: 許曉敏      稿件來源: 電池中國網
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