De ontwikkeling van de Chinese lithiumbatterijindustrie vanuit het perspectief van de nationale lithiumbatterijnormen

Voorafgaand aan 2013 hebben veel normen in de industrie weliswaar eisen gesteld voor de veiligheid van lithiumbatterijen, met inbegrip van eisen voor het vervoer van lithiumbatterijen (UN38.3),veiligheidseisen voor draagbare afgesloten batterijen (IEC 62133-2012), specificaties voor batterijen voor mobiele telefoons (GB/T18287-2013), enz., maar deze normen zijn niet verplicht of niet uitgebreid genoeg.

Met het frequente optreden van ongevallen is de industrie begonnen te roepen: het is tijd om de industrie te reguleren."Veiligheidseisen voor lithium-ionbatterijen en batterijpakketten voor draagbare elektronische producten" (GB31241-2014) verschenen in een langverwachte versie, en de gemengde lithiumbatterijindustrie heeft eindelijk een reorganisatie ingeleid.

Nationale normen voor lithiumbatterijen dwingen tot technische hervormingen in de industrie

De test van de nieuwe norm GB31241 voor lithiumbatterijen heeft geen dode hoek-dekking bereikt.waarschuwingsinstructies, duurzaamheid), stelt het ook speciaal tests voor op de batterijpakketomgeving en de batterijpakketveiligheid.en systemenbeschermingscircuitveiligheidseisenOp basis van dit sjabloon zijn ook latere lithiumbatterijnormen toegevoegd, afgetrokken en gewijzigd.

Voor grote ondernemingen die lithiumbatterijen produceren heeft de bekendmaking van de nationale norm voor lithiumbatterijen weinig invloed op de productie van de ondernemingen,de productieapparatuur van grote lithiumbatterijenbedrijven is relatief superieurIn het geval van kleine batterijfabrieken zonder gestandaardiseerde productieapparatuur is de productieprocedure echter relatief streng, zelfs hoger dan de nationale normen.De nationale normen voor lithiumbatterijen stellen bijna strenge eisen aan hun producten en processen.De nationale norm voor lithiumbatterijen is de meest fundamentele garantie voor de veiligheid van lithiumbatterijen.Het dwingt de industrie om apparatuur te upgraden en technologische doorbraken te maken..

Om het veilige gebruik van lithium-ionbatterijen te waarborgen, hebben de fabrikanten een strikt en zorgvuldig ontwerp van de veiligheidsprestaties van de batterij uitgevoerd om aan de nationale veiligheidsnormen te voldoen:

1. slagen in verschillende milieutests. Uitvoeren van verschillende misbruik experimenten op de batterij, zoals externe kortsluiting, overlading, acupunctuur, impact, verbranding, enz.,om de veiligheid van de batterij te onderzoeken; het uitvoeren van temperatuurschokproeven en mechanische prestatie-experimenten zoals trillingen, val en botsing om de werkelijke gebruiksomgeving van de batterij te onderzoeken.

Ten tweede wordt in het onderzoek en de ontwikkeling een geavanceerde SEI-film gebruikt.de SEI-film kan een deel van de lithiumionen verbruiken en de lading-ontladingsefficiëntie van het elektrode-materiaal verminderenHet materiaal veroorzaakt schade en verbetert de cyclusprestaties en de levensduur van de elektrode aanzienlijk.

3Onderzoek en ontwikkeling van nieuwe elektrolyten.De meeste commerciële lithium-ionbatterijen gebruiken LiPF6 EC/DMC als elektrolyt vanwege de hoge iongeleidbaarheid en goede elektrochemische stabiliteitVanwege de veiligheidsproblemen van vloeibare elektrolyt-lithium-ionbatterijen, zoals lekken en explosie, is het onderzoek naar vaste elektrolyten op de agenda gezet.

Vierde, het ontginnen van nieuwe lithiumbatterij kathodematerialen.en de prestaties daarvan rechtstreeks van invloed zijn op de prestatie-indicatoren van de lithium-elektrische batterijOp basis van de gedifferentieerde eisen aan de prestaties van lithiumbatterijen zijn verschillende reguliere lithiumbatterijkatodematerialen geschikt voor gebruik op verschillende gebieden.Volgens de experts zal de markt van lithiumbatterijkatodematerialen naar verwachting 59 miljoen ton bedragen..5 miljard yuan in 2020.

Lithiumbatterijen met een hoge sterkte, die voornamelijk uit ternarische materialen bestaan, nemen toe

In de context van de snelle uitbreiding van de lithiumbatterijenindustrie worden kathodematerialen die belangrijke indicatoren bepalen, zoals de energiedichtheid, gebruikt voor de productie van elektrische batterijen.De levensduur en de veiligheid van lithiumbatterijen hebben veel aandacht van de industrie getrokken.Op dit ogenblik zijn de anodematerialen van lithium-ionbatterijen nog steeds voornamelijk van grafiet gemaakt, terwijl er op het gebied van kathodematerialen honderd verschillende denkvormen zijn.Materialen zoals lithiumcobaltoxide, lithiummanganat, lithiumnickelcobaltoxide, lithium-ijzerfosfaat, enz.

Wat het huidige stadium betreft, bezetten lithium-ysterfosfaatbatterijen nog steeds een machtspositie op de markt.Een belangrijke reden is dat lithium-ijzerfosfaatmaterialen een stabiele olivine structuur hebben.Het gebruik van een andere methode, die in theorie alle lithium in de structuur kan vrijkomen en een goede ladings-ontladingsreversibiliteit heeft, zorgt voor een uitstekende cyclusprestatie.heeft een hoge redox-exothermische stabiliteitDe capaciteitsbehoudingsgraad is na meer dan 300 ladings-ontladingscycli nog steeds meer dan 90%.en consistentie zijn beter dan die van lithium-ijzerfosfaat, maar de beveiliging is slecht.

Bovendien zijn de meeste fabrikanten in de industrie van mening dat ternarische materialen de belangrijkste markt van de toekomst zullen worden.het ternarische materiaal heeft een betere prestatie bij lage temperatuurZoals we allemaal weten, is het beheersen van hoge temperaturen gemakkelijker dan lage temperaturen.en het is moeilijk om thermisch beheer ontwerp te realiseren van lage temperatuur tot hoge temperatuurDe energie­dichtheid en spannings­platform van ternarische materialen zijn daarentegen hoog, wat een grote bijdrage levert aan het verbeteren van de actieradius van elektrische voertuigen.Lithium-ijzerfosfaatbatterijen hebben een knelpunt bereikt in het onderzoek en de ontwikkeling van energie-dichtheid.

In de toekomst moeten lithium-ionbatterijen zich ontwikkelen in de richting van hoge veiligheid, hoge energiedichtheid, lange levensduur, hoge betrouwbaarheid en lage kosten.Het nieuwe subsidiebeleid is gekoppeld aan de energiedichtheid van batterijenDe "grote sprong naar voren" is onhoudbaar in het licht van de veiligheid.

In het kader van de veiligheidspremies is het alleen mogelijk om de kosten te verlagen en de prestaties te verbeteren.Onder de bestaande omstandigheden, kan de energiedichtheid van het 21700-ternaire lithiumbatterijsysteem ongeveer 300Wh/kg bereiken, wat 20% hoger is dan de 250Wh/kg van het 18650-lithiumbatterijsysteem.De verhoging van de capaciteit van de batterijcel betekent dat dezelfde energie het aantal vereiste cellen wordt verminderd, zodat hoewel het gewicht en de kosten van een enkele cel toenemen, het gewicht en de kosten van het batterijsysteem PACK worden verlaagd.

Het vergroten van de grootte van de batterij is echter niet een oplossing op lange termijn, want bij de huidige stand van de techniek is het niet mogelijk om tegelijkertijd een hoge energiedichtheid en een hoge levensduur te bereiken.Het is geschat dat voor elke 10% capaciteitsverhoging, zal de levensduur van de batterijcyclus met ongeveer 20% worden verminderd; de ladings-ontladingssnelheid zal met 30~40% worden verminderd; tegelijkertijd zal de batterij een temperatuurstijging van ongeveer 20% hebben.Als u de grootte blijft vergrotenDaarom is het de hoogste prioriteit om de industrie te begeleiden om een goed begrip te krijgen van de ternarische lithiumbatterijen.Vermijd blindelings het nastreven van een hoge energiedichtheid, en de veiligheid te verbeteren.

De ontwikkeling van elektrische voertuigen loopt achter op verwachtingen en lithiumbatterijen worden de ideale keuze voor energieopslagtechnologie

Volgens het "Energy Saving and New Energy Vehicle Industry Development Plan (2012-2020) " is het gepland dat tegen 2020de productiecapaciteit van zuiver elektrische voertuigen en plug-in hybride voertuigen zal 2 miljoen bedragenIn het kader van het nieuwe energiebeleid en de transformatie van de automobielindustrie zal de productie en de verkoop van de auto's in de Gemeenschap met een totale omzet van meer dan 5 miljoen ton worden verhoogd.De nationale nieuwe energievoertuigenproducten ontstaan in een eindeloze stroom en worden snel bijgewerkt., maar hun kostenprestaties kunnen nog steeds niet volledig tegemoetkomen aan de werkelijke behoeften, en de kosten van elektrische voertuigen, met name de kosten van batterijpakketten, zijn nog steeds hoger dan de lasten van gewone consumenten..Met de daling van de subsidies voor nieuwe energievoertuigen, en beïnvloed door factoren zoals vertraging van de economische groei, handelsstrijd tussen China en de VS, en zwakke binnenlandse vraag,De gênante situatie van "nieuwe auto's verkopen goed", maar niet winstgevend" in het derde kwartaal.

In het algemeen heeft de achterstand in de productie als gevolg van de zwakke markt de meeste bedrijven van nieuwe energievoertuigen geteisterd.Er zijn nog veel nieuwe binnenlandse autofabrikanten in de "ppt" fase van de autofabricage.Geconfronteerd met de aanscherping van het subsidiebeleid, de verhoging van de drempel van het cruiseradius en de batterijenergie-dichtheid,de onmogelijkheid om massaproductie en levering te realiseren heeft geleid tot financieringsproblemenDe ontwikkeling van de binnenlandse elektrische auto's loopt nog steeds achter op de verwachtingen van het Chinese volk.de concurrentie op de binnenlandse markt voor nieuwe energievoertuigen zal in de toekomst strenger worden.

Op het gebied van energieopslag is de dominantie van lithium-ionbatterijen stevig gevestigd.de nationale norm "Lithium-ionbatterijen voor energieopslag" (GB/T 36280-2018) werd vrijgegeven en zal in januari 2019 worden uitgevoerdDe energieopslagindustrie zal naar verwachting een snelle ontwikkeling inluiden, aangezien batterijtechnologie leidt tot een verlaging van de kosten van lithiumbatterijen en een toename van de energiedichtheid.