解读工信部《锂离子电池行业规范条件》征求意见稿
三、对工艺和设备提出了明确的要求
企业应采用工艺先进、节能环保、安全稳定、自动化程度高的生产工艺和设备,在电极制造和电极卷绕或叠片等关键工序应采用自动化设备,注液时具备温湿度和洁净度等环境条件控制,具备有机溶剂回收系统。同时对工艺、装备及相关配套设施提出了九点具体要求。
生产工艺方面四点要求明确了四个方向,即提高工艺水准、环境友好、提高安全意识、推进生产自动化进程,在这些方面并非只是符合规定就能达到目的,这不仅需要相关企业提高生产水平,还需要来自各界的有效监督。生产设备方面,国产化程度加深,这就需要在降低采购成本的同时选出性能优异的设备,而这恰恰是提高锂离子电池质量的关键。这样才能推进企业合理竞争,避免价格战。
四、对单体电池能量密度提出要求
1.消费型单体电池能量密度≥150Wh/kg,电池组能量密度≥120Wh/kg,聚合物单体电池体积能量密度≥550Wh/L。循环寿命≥300次且容量保持率≥80%;
2.动力型电池分能量型和功率型,其中能量型单体电池能量密度≥130Wh/kg,电池组能量密度≥100Wh/kg,循环寿命≥1000次且容量保持率≥80%。功率型单体电池功率密度≥3000W/kg,电池组功率密度≥2100W/kg,循环寿命≥2000次(其中电动自行车用电池组≥1000次,电动工具用电池组≥500次)且容量保持率≥80%;
3.储能型单体电池能量密度≥110Wh/kg,电池组能量密度≥90Wh/kg,循环寿命≥2000次且容量保持率≥80%。
单体电池能量密度一直是锂离子电池下游企业关注的重点,同时也是保证锂离子电池生产企业在竞争中取胜的关键。根据应用方向细分后的要求,显得更加明晰,这对下游企业的选择高能锂离子电池提供了保障。从标准上看消费型及储能型单体电池能量密度达到要求,很多企业压力并不大,消费型电池技术成熟,而且又得到大规模长时间应用的检验,达到要求并不是特别难;储能型电池锂电代替铅酸成大趋势,在这种状态下,大量资本和技术的投入,提高储能型单体电池能量密度也是情理之中的事。
然而,动力型电池就不同了,特别是电动汽车用动力电池,提高能量密度的同时,安全性就会降低。所以该类企业面临两难境地,同时围绕这两方面的争论也一直不断,因此分化出也导致了技术路线的分化。该要求出台后相信会带给很多企业不小的压力。
五、关键材料要求(以正极材料要求为例)
比容量采用扣式CR2032型电池评价结果,循环寿命采用18650型评价结果。
1.钴酸锂比容量≥150Ah/kg,热分解温度≥200℃,磁性不纯物含量≤100ppb,循环寿命300次且容量保持率≥80%;
2.锰酸锂比容量≥95Ah/kg,热分解温度≥230℃,磁性不纯物含量≤100ppb,循环寿命300次且容量保持率≥80%;
3.磷酸铁锂比容量≥140Ah/kg,热分解温度≥250℃,循环寿命800次且容量保持率≥80%;
4.三元材料比容量≥150Ah/kg,热分解温度≥200℃,磁性不纯物含量≤100ppb,循环寿命300次且容量保持率≥80%;
5.其它正极材料性能指标可参照上述要求。
磷酸铁锂为正极材料的路线一直是我国锂离子电池技术发展的主流,而目前三元材料及锰酸锂材料概念大热,特别是三元材料应用在国内慢慢热了起来,这很大程度上是由于其较高的比容量恰好符合电动汽车企业的需求。然而安全性还是不能忽略,这就要求相关企业需综合考虑各种因素,推出符合要求的高质量产品。
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