以“电动汽车安全发展的突破·变革”为主题的“首届中国国际电动汽车安全技术创新大会”召开在河北保定。
会上,中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙、中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教、真锂研究员创始人莫克、长城副总裁董事长唐海峰汽车与蜂巢集团、蜂巢能源的杨红心、总经理、副总经理白登等人联合发表《中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书》。
这是全球首份叠片电池应用白皮书,全面梳理了动力电池的发展历史和技术特点,为汽车级动力电池未来发展指明了安全出路,助力推动新一轮动力电池进程技术创新。
据悉,本次大会由中国汽车工业协会(CAAM)、国际自动工程学会(SAE)主办,蜂巢能源科技股份有限公司、长城汽车股份有限公司承办。
来自中国科学院、中国工程院、美国国家实验室、清华大学、韩国成均馆大学的专家以及近百家国际/国内知名整车厂、零部件供应商、电池及系统知名企业以及新华社、中新社、网易、搜狐等媒体共计100余人共同见证了这一历史性的里程碑时刻。
全球首份叠片电池应用白皮书诞生。
我国动力锂电池的发展起步于21世纪。
2018年北京奥运会使用的50辆锂离子电池公交车开创了锂离子电池产业化的先河。
经过十几年的高速发展,动力锂电池如今已经走到了十字路口。
一方面,新能源汽车对动力锂电池的需求巨大;另一方面,动力锂电池面临着补贴减少、“白名单”取消、安全事故频发等一系列挑战。
动力电池产业链迫切需要形成更加全面、紧密的合作。
为深入实施创新驱动发展战略,加快锂电池产业高质量发展,动力电池行业产学研相关机构联合发布全球首个叠片电池应用白皮书——《中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书》。
本白皮书全面总结了当前全球锂电池生产技术的发展现状,从锂离子电池生产设备的发展、卷绕和叠片的工艺差异及质量控制、叠片时代技术与设备的发展路径,叠片时代电池的性能优势和性能优势。
安全改进等几个部分介绍了高速层压工艺的最新进展和未来趋势。
在当前产业背景下,本次白皮书的发布,一方面通过对锂电池技术演进的纵向回顾,向业界指出电堆时代是动力电池工艺创新的必由之路;另一方面,通过横向比较叠片工艺和卷绕工艺的差异,提出车用级电池需要满足的安全性、续航能力、寿命、尺寸、容量、价格等条件,从而提供明确的标准指导为电池产业链各方提供制造工艺创新。
我们在层压工艺白皮书中读到了什么?近年来,动力电池行业不断发布储能白皮书、动力电池白皮书等。
这张高速层压工艺白皮书有何不同?现在层压工艺的技术进步到了哪一步?在这个《中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书》中,我们可以看到以下差异。
1、锂离子电池发展三个阶段划分的白皮书花了很大篇幅全面梳理了锂电池从3C级应用的1.0时代,到通用电源应用的2.0时代,而现在已经到了汽车级动力应用的3.0时代。
时代不同,各个阶段的电芯形态以及主流厂商的制造工艺也相应发生变化。
前两个阶段主要基于缠绕过程。
电池3.0时代,新能源汽车电池组的设计正在向更长长度的方向发展,高度方向统一在mm左右。
因此,采用叠片工艺生产的电池将得到广泛的应用。
2、绕线和叠片的工艺差异和质量控制。
方形叠片电池与卷绕电池最大的工艺差异在于三大工艺:分切工艺、模切工艺和极组件成型。
其他工艺的加工方法都是一样的,最大的区别在于极子的形成方式。
首先,卷绕过程中的正负极片是连续的,层压过程中的正负极片是片状的;其次,在卷绕过程中,当检测到极片上的标记孔时,在标记孔位置进行切割,完成极组。
层叠的电池单元根据正极片和负极片的设定数量进行层叠。
当数量达到设定值时,一节电芯的叠片完成;最后,形成的电极组的形状也存在差异。
卷绕工艺的极组,在层数相同的情况下,极耳数量是叠片电池的两倍。
在质量控制方面,叠片电池的毛刺、粉尘控制要求更高。
3、层压时代技术和设备的发展及性能优势。
白皮书介绍了目前贴合设备的三个方向:①高速贴合设备路线; ② 裁切贴合一体机; ③热层压高速层压设备。
第一类技术具有较高的灵活性和可行性,处于开发阶段;第二种由于模切机与覆膜机效率匹配的差异,应用尚不成熟;第三种是由于获得专利的热复合层压工艺。
保护限制了行业内的推广应用。
蜂巢能源采用方形铝壳层压工艺,设备技术选择行业领先的高速层压路线,聘请国内外资深层压设备及工艺专家,实现高速层压领域的技术成果。
叠层时代的电池不仅具有更高的能量密度和更稳定的内部结构,而且还具有更高的安全性和更长的循环寿命。
出于安全考虑,据不完全统计,今年4月以来,至少已发生6起新能源汽车火灾事故。
虽然起火原因各异,有的在充电,有的在维修,还有的静止不动自燃……一系列事故不仅引发了人们对电动车安全的担忧,也给电动车带来了困扰。
行业的发展。
不利影响。
对此,全国政协副主席、中国科协主席万钢指出:“面对各种新的安全问题叠加,要制定新的技术标准和安全标准,特别是建立全系统的解决方案,同时进一步提高产品质量,提高动力电池设计、制造、装配等方面的一致性和可靠性”。
提供了如何打造安全可靠的汽车级动力电池的解决方案,并提出以下建议。
选择的技术路径要保证安全的动力锂电池标准。
从这份白皮书的联合发布中,我们看到了产学研各方的共同呼吁。
会议汇聚了中国汽车工业协会副秘书长徐艳华、中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长付冰峰、SAE国际代表徐比利、杨玉生院士中国科学院院士刘彦龙,中国化学与物理电源行业协会秘书长、中国动力电池创新联盟副秘书长兼中国电动汽车充电基础设施充电联盟副秘书长王子东,真锂研究员创始人·莫克、清华大学安全与节能国家重点实验室主任卢兰光教授、中国新能源材料技术研究院院长王庆生教授等多位行业专家齐心协力,共同提升安全性和全球电动汽车的质量。
动力电池作为电动汽车的核心部件,不仅关系到主机厂电动汽车产品的竞争力,也与消费者的驾驶安全密切相关。
对此,中国工程院院士杨宇胜在会上强调:“要发展安全、节能减排的电动汽车,必须使用成熟、安全的电池。
”对于下一代汽车级动力电池,清华大学安全与节能国家重点实验室主任卢兰光直言:“卷绕工艺的优点是生产效率高、层间锁模力可控。
”由于曲率半径特别是卷芯内部中心曲率半径小,N/P小且充放电力不均匀,变形不一致,容易出现析锂等问题。
叠片工艺则相反,各部分受力均匀,不易变形,更适合变形较大的电极材料,有利于保证充放电循环时变形一致,避免锂析出问题。
动力电池安全不是说说而已。
全球首份叠片工艺应用白皮书在首届中国国际电动汽车安全技术创新大会上发布,标志着中国企业在动力锂电池系统解决方案安全方面迈出了第一步。
此举将使世界认识到高速叠放的安全性和可靠性,增强对方形叠放电池的信任,推动行业在更加稳定的“叠放时代”大步前进。
据了解,宁德时代、松下、三星SDI、孚能科技、万向A、微宏动力等锂电池行业新老势力均计划在年后引入叠片技术。
动力电池新势力蜂巢能源于今年4月10日率先发布首款车规级方形叠层电池,领先全球主流厂商三年进入“叠层时代”。