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【原创】2021高工金球奖(13):国轩高科/星源材质/江苏华友/普沃思/安驰科技创新技术推荐
高工金球奖 文章来源自:高工锂电网
2021-11-29 09:37:08 阅读:11493
摘要在“年度创新技术”奖项角逐中,国轩高科、星源材质、江苏华友、普沃思、安驰科技5家企业亮相了公司新型技术。

新能源市场快速崛起,动力电池企业纷纷大规模扩产,制造工艺革新成为赋能产能快速落地的助推器。

如何提高生产效率、提升产品品质、实现节能降耗等成为众企业不断探索的议题。基于此,中国锂电产业链众企业不断提升自身优势,开拓创新,成长为全球舞台的中坚力量。

以激励行业技术创新,激发企业争做第一品牌的精神,2021高工锂电金球奖评选正在火热进行中,网络评选通道已于11月23日正式启动,距离投票截止日期12月2日仅有4天时间。

在“年度创新技术”奖项角逐中,国轩高科、星源材质、江苏华友、普沃思、安驰科技5家企业亮相了公司新型技术。一起来看:

2021高工年会金球奖“年度创新技术”角逐回顾:

10家设备企业年度创新技术“竞逐”

国轩高科

创新技术:能量密度210Wh/kg磷酸铁锂电芯

磷酸铁锂210Wh/Kg软包单体电池单体能量密度突破210Wh/kg,已达到三元NCM5系水平,具有成本低、循环性能好、安全性能高等优势。

其有三项关键技术创新:自主研发生产的高性能磷酸铁锂材料、高克容量硅负极材料和先进的预锂化技术。 

星源材质

创新技术:新一代耐高温复合膜技术

本项目开展多孔基膜、水性陶瓷涂覆、油性聚合物涂覆、交联四项攻关工作,重点突破了涂覆-交联一体化、超薄涂层均匀性控制、聚合物涂层微孔成型控制、破膜温度控制等关键核心技术,开发出一种耐热性、破膜温度及剥离力等技术指标大幅提升的新型复合隔膜。破膜温度>200度,其性能指标如下:

产品厚度:7~15μ

孔隙率:35~50%

透气度:<200s/100ml

热收缩:180摄氏度30分钟热收缩<5%

破膜温度:>200摄氏度

剥离强度:>100N/m

粘结强度:>25gf/25mm

水分:<1000ppm

该技术通过特殊处理,使涂层中的引发剂与隔膜进行反应形成网状交联结构,大幅提升了隔膜熔融温度,实现了“多工序集成连续生产”(生产速度≥45m/min)。

目前,该技术已导入业内前三的锂电池客户供应链,预计于2023年实现年产2000万㎡。

江苏华友

创新技术:新一代耐高温复合膜技术退役电池梯次利用技术

江苏华友面对外卖/快递配送行业“铅酸换锂电”的巨大市场需求,开发低速车梯次锂电池产品。将退役动力电池通过检测分选后,梯次利用在快递/外卖低速车上,并通过“自持租赁”模式进行商业推广。

配套的华友锂电云平台和产品运营APP,通过对梯次产品进行轨迹追踪、回收追溯、安全监控管理、订单服务管理等,实现对梯次产品的运行状况和溯源管理、监督和异常预警,通过短信等方式反馈到终端及售后维护手机上,可以远程充放电切断,保证梯次产品的安全。在电池性能大幅提高的同时,提高用户的易用性,有效降低用户的使用成本,且具有环保效益。

该技术具有以下四个特点:

1. 与丰田共同研发梯次电池简易判断技术,通过智能软件对梯次电池SOC-OCV、不同频率下交流内阻的阻值变化等数据进行学习,再通过测试梯次电池的电压内阻来判定目前梯次电池的SOH状态,判定时间小于3S,检测成本低、效率高。

2. “异态共生系统”,解决了市场上不同类型的退役电池问题,提高梯次利用的场景模式;“全时域自主均衡系统”显著提高梯次电池的一致性,延长电池使用寿命。

3. 通过梯次电池模组级利用,配置其自主研发的BMS系统,保证了电池的结构和运行安全;减少了电池包系统上的大量成本,使得整个电池包的成本和铅酸电池包持平,且循环和充电效率远优于铅酸电池包。

4. 拥有自主的BMS,通过对电池电压、温度进行实时监控,精度达千分之一。采用主动均衡模式,保证电压的一致性,延长电池的生命周期。自主研发完成GPS模块,支持北斗+GPS定位,定位精度在10m以内,通过远程完成对电池系统的定位、数据上传及控制。

其低速车梯次锂电池产品,电压容量为60V 50Ah,整体续航150公里,自放电速率每月不超过3%,充放电次数达1200次,环保性高,寿命达三年,与铅酸电池相比,年使用成本下降40%。

同时,其产品均带有BMS保护追踪功能,BMS功能包括电压/温度/电流采样及相应的过压、欠压、过温、过流保护,SOC/SOH估算、SOP预测、故障诊断、均衡控制、热管理和充电管理等。

普沃思

创新技术:中温再生除湿空调系统

基于此技术研发的PST节能除湿转轮,再生风量和处理风量比为1:4,再生能耗节约25%;PSC除湿转轮则是专门为双转轮低露点除湿系统开发的节能型中温再生除湿转轮。PST+PSC双转轮结合的中温再生除湿系统突破性地将再生温度由传统的120-140℃甚至更高降低至80-90℃。

此技术将原来的电加热、蒸汽加热等高品位能源转为四种新型再生能源方式(低品位能源)。

通过实际应用与理论计算,中温再生除湿系统中,四种能源方式相较于电加热,节约能耗40%~60%。

目前产品已进入宁德时代等企业生产线。

安驰科技

创新技术:电芯原材料改性和预锂化技术

该技术创新之处如下:

1、通过设计制备具有“三维混合导电网络”的纳微复合电极材料,得到可实现超快速充放电的“三维混合导电网络”纳微LiFePO4-C复合正极材料,实现LiFePO4材料的超快充放电,提高多种其它正负极材料的倍率和循环等电化学性能。

2、通过纳米化处理的硅材料,为硅材料充电过程体积膨胀预留空间,提高首效和循环寿命;纳米化处理硅材料与人造石墨混合,提高负极颗粒间的粘结力,解决硅材料充电过程体积膨胀的技术难题,提高负极材料的能量密度和循环寿命。

3、LiBOB和VC的添加对形成厚的SEI层产生了良好的协同效应,使SEI膜具有一定的韧性和稳定性,能够适应硅负极充放电过程体积变化;同时电解液中添加SA或FEC也可提高硅负极的循环性能。

4、通过预锂化技术解决不可逆容量损失、提高库仑效率,准确计量预锂化过程所需锂源的量,通过控制环境湿度、合理选择锂源,提高预锂的均匀性和安全性,将预锂化工艺可量产化。

基于该技术的储能电池,能量密度≥190Wh/Kg,循环寿命达8000次,低温放电至2.0V,容量保持率≥80%,主要应用于电网储能、分布式发电、独立/并网微网、通信基站、UPS、家庭储能、铁路、地铁、移动储能等领域。

目前,该技术成果应用于多家车企的新能源车、5G基站以及中石化大鹏湾站储能电站等多个应用场景,其中包括长安汽车、东风汽车、中国一汽、中国移动、中国联通、中国铁塔、中石化大鹏湾站储能电站(500kW/1000kWh)、挪威小型商业化储能电站(100kW/327kWh)等国内外大型知名企业。

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