Die Entwicklung der chinesischen Lithiumbatterienindustrie aus der Perspektive der nationalen Lithiumbatterienstandards

Obwohl vor 2013 viele Normen in der Industrie Anforderungen an die Sicherheit von Lithiumbatterien, einschließlich der Anforderungen an den Transport von Lithiumbatterien (UN38.3), vorlegten,Sicherheitsanforderungen für tragbare versiegelte Batterien (IEC 62133-2012), Mobiltelefonbatteriespezifikationen (GB/T18287-2013), etc., aber diese Normen sind entweder nicht obligatorisch oder nicht umfassend genug.

Mit dem häufigen Auftreten von Unfällen hat die Branche begonnen zu rufen: Es ist Zeit, die Branche zu regulieren."Sicherheitsanforderungen an Lithium-Ionen-Batterien und Batteriepacks für tragbare elektronische Produkte" (GB31241-2014) erschienen in einem lang erwarteten Auftritt, und die Misch-Lithium-Batterie-Industrie hat endlich eine Umgestaltung eingeleitet.

Nationale Normen für Lithiumbatterien zwingen technische Reformen in der Industrie

Die Prüfung der neuen Norm GB31241 für Lithiumbatterien hat keine Abdeckung des toten Winkels erreicht.Warnhinweise, Haltbarkeit), schlägt es auch speziell Prüfungen zur Batteriepack-Umgebung und Batteriepack-Sicherheit vor.Anforderungen an die Sicherheit der Schaltkreise für den SystemschutzNach dieser Vorlage wurden auch spätere Lithiumbatterienstandards hinzugefügt, abgezogen und geändert.

Für große Lithiumbatterienhersteller hat die Veröffentlichung der nationalen Norm für Lithiumbatterien nur geringe Auswirkungen auf die Produktion der Unternehmen.Da die Produktionsanlagen großer Lithiumbatterienbetriebe relativ überlegen sindBei kleinen Batteriefabriken ohne standardisierte Produktionsanlagen ist jedoch die Produktion relativ streng und sogar über die nationalen Normen hinaus.Die nationalen Normen für Lithiumbatterien stellen fast strenge Anforderungen an ihre Produkte und Verfahren.Es kann gesagt werden, daß die nationale Norm für Lithiumbatterien die grundlegendste Garantie für die Sicherheit von Lithiumbatterienprodukten ist.Sie zwingt die Industrie zur Modernisierung von Geräten und technologischen Durchbrüchen.

Um eine sichere Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien zu gewährleisten, haben die Hersteller eine strenge und sorgfältige Konstruktion der Sicherheitsleistung der Batterien durchgeführt, um die nationalen Sicherheitsnormen zu erfüllen:

1. Verschiedene Umweltmissbrauchstests bestehen. Verschiedene Missbrauchsexperimente an der Batterie durchführen, wie externe Kurzschluss, Überladung, Akupunktur, Aufprall, Verbrennung usw.,zur Prüfung der Sicherheitsleistung der Batterie■ Durchführung von Temperaturschlagversuchen und mechanischen Leistungsexperimenten wie Vibration, Abfall und Aufprall, um die tatsächliche Einsatzumgebung der Batterie zu untersuchen.

Zweitens wird bei der Forschung und Entwicklung eine fortschrittliche SEI-Folie verwendet.der SEI-Film kann einen Teil der Lithiumionen verbrauchen und die Ladungs-Entladungseffizienz des Elektrodenmaterials verringernDas Material verursacht Schäden und verbessert die Zyklusleistung und die Lebensdauer der Elektrode erheblich.

3Forschung und Entwicklung neuer Elektrolyte.Die meisten kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien verwenden LiPF6 EC/DMC als Elektrolyt wegen seiner hohen Ionenleitfähigkeit und seiner guten elektrochemischen Stabilität.Aufgrund der Sicherheitsprobleme flüssiger Elektrolyt-Lithium-Ionen-Batterien wie Leckagen und Explosionen wurde die Forschung über feste Elektrolyte auf die Tagesordnung gesetzt.

Als Kern der Lithiumbatterie macht das Kathodematerial mehr als 40% der Gesamtkosten der Lithiumbatterie aus.und dessen Leistung die Leistungsindikatoren der Lithium-Elektronikbatterie direkt beeinflusstAufgrund der unterschiedlichen Anforderungen an die Leistung von Lithiumbatterien sind verschiedene herkömmliche Lithiumbatteriekathodematerialien für den Einsatz in verschiedenen Bereichen geeignet.Experten prognostizieren, dass die Marktgröße für Lithiumbatterie-Kathodenmaterialien voraussichtlich 59.5 Milliarden Yuan bis 2020.

Leistungs-Lithium-Batterien, die von ternären Materialien dominiert werden, sind auf dem Vormarsch

Im Kontext des rasanten Wachstums der Lithiumbatterieindustrie werden Kathodenmaterialien, die wichtige Indikatoren wie die Energiedichte bestimmen,Zyklusdauer und Sicherheit von Lithiumbatterien haben große Aufmerksamkeit der Industrie erregtDerzeit bestehen die Anodenmaterialien von Lithium-Ionen-Batterien noch überwiegend aus Graphit, während sich im Bereich der Kathodenmaterialien hunderte Gedankengänge streiten.Materialien wie Lithium-Kobalt-Oxid, Lithium-Manganat, Lithium-Nickel-Kobalt-Oxid, Lithium-Eisenphosphat usw.

Im derzeitigen Stadium haben Lithium-Eisenphosphatbatterien noch immer eine beherrschende Stellung auf dem Markt.Ein wichtiger Grund dafür ist, dass Lithium-Eisenphosphatmaterialien eine stabile Olivinstruktur aufweisen.Das Lithium-Manganat ist ein weiteres Material, das in der Anlage in der Anlage verwendet wird, um Lithium zu entsorgen.hat eine hohe exotherme Redoxstabilität, und die Kapazitätsbindung erreicht nach mehr als 300 Lade-Entlade-Zyklen immer noch mehr als 90%.und Konsistenz sind besser als die von Lithium-Eisenphosphat, aber seine Sicherheit ist schlecht.

Außerdem sind die meisten Hersteller der Industrie der Ansicht, daß ternäre Materialien der Hauptmarkt der Zukunft werden.das ternäre Material hat eine bessere Leistung bei niedrigen TemperaturenWie wir alle wissen, ist das Management bei hohen Temperaturen bequemer als bei niedrigen Temperaturen.und es ist schwierig, thermische Management-Design von niedriger Temperatur auf hohe Temperatur zu realisierenAuf der anderen Seite sind die Energiedichte und Spannungsplattform von ternären Materialien hoch, was zur Verbesserung der Reichweite von Elektrofahrzeugen sehr hilfreich ist.Lithium-Eisenphosphatbatterien haben einen Engpass in der Forschung und Entwicklung von Energiedichte.

In Zukunft müssen sich Lithium-Ionen-Batterien in Richtung hoher Sicherheit, hoher Energiedichte, langer Lebensdauer, hoher Zuverlässigkeit und geringer Kosten entwickeln.Die neue Subventionspolitik hängt mit der Energiedichte von Batterien zusammenDer "Große Sprung nach vorne" ist angesichts der Sicherheit unhaltbar.

Unter der Prämisse der Gewährleistung der Sicherheit ist die Reduzierung der Kosten und die Verbesserung der Leistung der einzige Ausweg.Unter den bestehenden Bedingungen, kann die Energiedichte des 21700-Lithiumbatteriesystems etwa 300Wh/kg erreichen, was 20% höher ist als die 250Wh/kg des 18650-Lithiumbatteriesystems.Die Erhöhung der Kapazität der Batteriezelle bedeutet, dass die gleiche Energie die Anzahl der benötigten Zellen reduziert wird, so daß zwar das Gewicht und die Kosten einer einzelnen Zelle steigen, aber das Gewicht und die Kosten des Batteriesystems PACK sinken.

Eine blinde Erhöhung der Batteriegröße ist jedoch keine langfristige Lösung, da bei der derzeitigen Technik hohe Energiedichte und hohe Zyklusdauer nicht gleichzeitig erreicht werden können.Für jede 10%ige Kapazitätserhöhung, wird die Lebensdauer der Batteriezyklen um etwa 20% reduziert; die Lade-Entlade-Rate wird um 30~40% reduziert; gleichzeitig wird die Batterie eine Temperatursteigerung von etwa 20% aufweisen.Wenn Sie die Größe weiter erhöhenDaher ist es die oberste Priorität, die Industrie zu führen, um ein richtiges Verständnis für ternäre Lithiumbatterien zu haben,Vermeiden Sie es, blind nach hoher Energiedichte zu streben, und Verbesserung der Sicherheit.

Die Entwicklung von Elektrofahrzeugen liegt hinter den Erwartungen zurück, und Lithiumbatterien werden zur idealen Wahl für die Energiespeichertechnologie

Nach dem "Entwicklungsplan für die Energieeinsparung und die Entwicklung der Industrie der neuen Energiefahrzeuge (2012-2020) " ist geplant, dass bis 2020Die Produktionskapazität für rein elektrische Fahrzeuge und Plug-in-Hybridfahrzeuge wird 2 Millionen erreichen.Im Kontext der neuen Doppelpunktepolitik im Energiebereich und der Umgestaltung der Automobilindustrie wird die Gesamtproduktion und der Gesamtumsatz 5 Mio. ECU übersteigen.Inländische Produkte für neue Energiefahrzeuge entstehen in einem endlosen Strom und werden rasch aktualisiertDie Kosten für Elektrofahrzeuge, insbesondere für Akkus, übersteigen die Kosten der Verbraucher..Mit dem Rückgang der Subventionen für neue Energiefahrzeuge und unter Einfluss von Faktoren wie verlangsamtem Wirtschaftswachstum, Handelsstreitigkeiten zwischen China und den USA und schwacher BinnennachfrageDie peinliche Situation von "neuen Autos verkaufen sich gut, aber nicht profitabel" im dritten Quartal fortgesetzt.

Im Allgemeinen hat der durch die Marktschwäche verursachte Produktrückstand die meisten Unternehmen für Neue-Energie-Fahrzeuge gequält.es gibt viele neue inländische Automobilunternehmen, die sich noch in der PPP-Phase der Automobilherstellung befindenAngesichts der verschärften Subventionspolitik, der Erhöhung der Schwelle für die Reichweite und die Batterie-Energie-Dichtedie Unfähigkeit, Massenproduktion und Lieferung zu erreichen, hat zu Finanzierungsproblemen geführtDie Entwicklung der heimischen Elektrofahrzeuge liegt immer noch hinter den Erwartungen der Chinesen zurück.Der Wettbewerb auf dem heimischen Markt für neue Energiefahrzeuge wird künftig härter werden..

Im Bereich der Energiespeicherung hat sich die Dominanz von Lithium-Ionen-Batterien fest etabliert.Der nationale Standard "Lithium-Ionen-Batterien für die Speicherung von Leistungsenergie" (GB/T 36280-2018) wurde veröffentlicht und wird im Januar 2019 umgesetzt.Die Energiespeicherindustrie wird voraussichtlich eine rasante Entwicklung einleiten, da die Batterietechnologie zu einer Senkung der Lithiumbatteriekosten und einer Erhöhung der Energiedichte führt.