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技術(shù)應(yīng)用

補鋰添加劑應(yīng)用創(chuàng)新,突破儲能長循環(huán)極限

佚名2023-01-29
經(jīng)過多年發(fā)展,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已走在世界前列,新能源汽車滲透率逐年提高。但是,新能源汽車要完全替代燃油車,還有賴于動力電池技術(shù)的進一步突破。



經(jīng)過多年發(fā)展,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已走在世界前列,新能源汽車滲透率逐年提高。但是,新能源汽車要完全替代燃油車,還有賴于動力電池技術(shù)的進一步突破。目前,無論是三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池,能量密度都已經(jīng)接近極限,且都無法真正克服新能源車主的里程焦慮問題,其核心原因是鋰電池現(xiàn)有材料體系性能存在理論“天花板”。與此同時,由于儲能領(lǐng)域?qū)僦刭Y產(chǎn)投資,電池系統(tǒng)的循環(huán)壽命是影響儲能企業(yè)盈利能力高低的關(guān)鍵因素,以當(dāng)前鋰電儲能體系的循環(huán)壽命難以推動儲能電站大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。




不過,只要存在“痛點”,就會有企業(yè)努力通過技術(shù)創(chuàng)新去解決。深圳市研一新材料有限責(zé)任公司(下稱“研一”)就是在突破現(xiàn)有鋰電池能量密度和儲能電池超長壽命方面做得最具顛覆性的企業(yè)之一。


研一官方公眾號顯示,公司自主研發(fā)的LNO、LFO補鋰添加劑可實現(xiàn)精準補充、激發(fā)電極主材料體系最大潛力,從而顯著提高鋰電池的能量密度和翻倍提升鋰電池循環(huán)壽命。同時,LNO、LFO正極補鋰添加劑還能有效克服傳統(tǒng)的負極預(yù)鋰化補鋰方案存在的成本高、工藝兼容性差、存在安全隱患等缺點。目前,這兩款補鋰添加劑產(chǎn)品均已實現(xiàn)量產(chǎn),取得國際國內(nèi)頭部客戶認可。公司2022年已形成批量出貨,產(chǎn)品撬動的電芯產(chǎn)能折合約5GWh。


在助力動力電池突破現(xiàn)有瓶頸之際,研一補鋰添加劑帶給儲能電池的價值又傳來了振奮人心的消息。據(jù)了解,當(dāng)前在電站、基站等大型戶外儲能領(lǐng)域,循環(huán)壽命超越10000周已成為行業(yè)內(nèi)判斷高性能儲能電池的主要標(biāo)準。而當(dāng)前市場上該類儲能電池的典型指標(biāo)僅為4000-7000周(保持率80%),這意味著循環(huán)壽命至少需要提高60-100%。在這種剛性需求(性能與經(jīng)濟帳)的驅(qū)動下,一種用以提升儲能電池長循環(huán)要求的顛覆性技術(shù)——補鋰添加劑的應(yīng)用,成為了儲能電池領(lǐng)域的必然選擇。


根據(jù)公開資料報道,研一補鋰添加劑在磷酸鐵鋰/石墨儲能體系評測中,可大幅提升電芯的循環(huán)壽命。據(jù)相關(guān)專業(yè)電芯公司循環(huán)測試結(jié)果顯示(圖1),添加補鋰劑LNO(約占正極質(zhì)量的2%),經(jīng)500周循環(huán)后,已表現(xiàn)出明顯的循環(huán)提升效果,相較提高3%;經(jīng)1500周循環(huán)后,提升效果已超過5%,預(yù)測可實現(xiàn)超過9000周循環(huán)。另有測試表明(圖2),提高LNO的添加量至3%,可實現(xiàn)循環(huán)壽命超過10000周,甚至達到12000周。多方測試結(jié)果均形成一致的結(jié)論,補鋰成為鋰電新儲能體系下實現(xiàn)長循環(huán)的必選項,將成為儲能應(yīng)用領(lǐng)域的標(biāo)配功能材料。


為進一步滿足快速增長的市場需求,研一已在無錫市惠山區(qū)布局新的生產(chǎn)基地。去年9月,研一控股子公司無錫零一未來新材料技術(shù)研究院有限公司與無錫市惠山區(qū)政府舉行了簽約儀式,擬在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)“研一補鋰添加劑項目”和“研一產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院項目”,兩大項目預(yù)計總投資將超過17億元,占地27畝。


據(jù)了解,本次在惠山區(qū)規(guī)劃的新產(chǎn)線采用全面自主設(shè)計的裝備及工藝,具有產(chǎn)能大、能耗低、工藝綠色環(huán)保等優(yōu)點,符合公司的綠色發(fā)展理念。項目建成后,研一將新增1萬噸左右的補鋰添加劑產(chǎn)能,有助于進一步提升公司在鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上的競爭實力,成為研一高質(zhì)量韌性增長的重要支點。