钜大LARGE | 点击量：995次 | 2021年08月25日
铝燃料动力锂电池的重大进展
世界上第一个燃料动力锂电池是威廉·格罗夫（WilliamGrove）1939年发明的，至今已有78年的历史，经这些年的发展，已从单体铝燃料动力锂电池发展到有各种实用价值的电源（供电系统），如德阳东深新能源科技有限公司的堆砌式发电站和车载移动电站等。电池阳极为发生氧化反应的铝板，是电子流出的电极，阴是指发生还原反应的电极，是电子流入的电极。
我国铝燃料动力锂电池的发展
世界上铝燃料动力锂电池的较大规模研发始于上世纪60年代的美国，上世纪70年代他们聚集于航海航标灯、矿井照灯等电源用电池的研究；上世纪80年代加拿大铝电源公司（AluminumPower）采用铝合金阳极和有效的空气（氧）电极制成的电池体系在便携式电源、备用电源推向市场，为铝燃料动力锂电池的商化使用作出了很大贡献；2014年六月国外媒体报道了美国铝业公司与以色列菲涅金公司（Phinergy）联合研发的动力铝燃料装置在汽车上进行路况试跑，续航里程达1600km的世界纪录，在燃料动力锂电池发展史上具有里程碑意义，为动力铝燃料动力锂电池的发展作出了巨大贡献，使菲涅金公司成为世界铝燃料动力锂电池的领跑者。这种铝燃料动力锂电池系统阳极由50块铝板组成，每块质量500g，总质量25kg，每一块铝板供应的电力可使电动汽车行驶32km。2014年二月，美国铝业公司与菲涅金公司就铝燃料动力锂电池的进一步开发签订了合作协议，并于六月初在加拿大蒙特利尔一级方程式赛道上对铝燃料动力锂电池电动汽车进行了试驾，计划于2017年实现电动汽车专用铝燃料动力锂电池批量加工，推向世界市场。
我国对铝燃料动力锂电池研发始于上世纪90年代，现已成为世界最大的铝燃料动力锂电池研发与加工国，但研发技术与美国、以色列相比还有一些差距。我国从事相关技术研究的单位紧要有我国科学院过程工程研究所、大连物理化学研究所、船舶重工712所、北京大学、哈尔滨工业大学、武汉大学、天津大学、北京有色金属研究总院、四川德阳东深新能源科技有限公司、台州非常新能源科技有限公司、云南冶金集团创新金属燃料动力锂电池股份有限公司等。截至2016年我国加工新能源动力锂离子电池的大大小小公司约有150家。
东深新能源科技有限公司
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
该公司成立于2011年十月，位于四川省德阳市旌阳区高新产业区，国家高新技术公司，拥有自主知识及欧盟、美国发明专利多项，目前国内唯一《铝-空气金属料发电堆》标准备案公司，与美国UL总部、香港加工力促使局（HKPC）共同制定了铝燃料动力锂电池UL国际标准，国内率先实现铝燃料动力锂电池产业化公司之一，使我国铝燃料动力锂电池的研发及市场化取得重大进展。
东深新能源科技有限公司自2011年成立以来，取得的阶段性成绩有：2012获得《燃料动力锂电池的结构和制备办法》专利转让；2013年制成50kW铝燃料发电机样机；2014年核心材料和关键技术取得实质性冲破；2015年新能源汽车动力锂离子电池系统大功率铝燃料动力锂电池系统关键技术项目列入省科技厅支撑计划，铝燃料动力锂电池不间断电源系统（UPS）被省经委和省财政厅认定为四川省重大技术装备省内首台（套）产品；2016年《大功率铝燃料动力锂电池系统》获PCT（专利合作协定）欧盟授权英、法、德、意生效；2016年与我国铁塔集团签订1000台基站不间断电源系统合同，实现了铝燃料动力锂电池的商业化加工。
当下，东深新能源科技有限公司加工铝燃料动力锂电池系统有两大类：容量型（STK-X），紧要适用于不间断电源，容量大，比功率小，使用于通讯基站、移动式充电桩、智能微电网等；功率型（FMG-X），这种电源功率大，容量小，紧要用作牵引动力，使用于车辆、航天器、舰船等。
2017年二月二十四日，我国有色金属工业协会会长陈全训、副会长文献军等一行在考察德阳东深新能源科技有限公司时兴奋地说：“你们做了一件非常有意义的事情，铝燃料动力锂电池理论性的探讨走到了产业化，这是新能源革命冲破，你们是开拓者。”陈全训对该公司寄予厚望，他对公司研发团队说：“铝燃料动力锂电池是个好项目，但要形成商品化、市场化将有大量事情要做，你们是开拓者，我国有色金属工业协会将支持你们的产品开发和推广使用，充足利用我们协会的优点，为你们供应帮助，今后我们要持续跟踪，希望你们的事业成功发展。”
非常新能源科技有限公司（SUPER）
该公司位于浙江省台州市，在研发铝燃料动力锂电池范畴取得骄人的业绩，已开发出各种大中小型电源投入市场，与北京大学、台州市政府合作成立了“台州市非常金属燃料动力锂电池研究中心”，致力于提升铝燃料动力锂电池系统并实现产业化、开发混合系统并使用于电动汽车范畴以及新的金属燃料动力锂电池系统等研究。
公司加工的多项铝燃料动力锂电池参加了2016美国拉斯维加斯展览。拥有一系列核心技术：铝合金电极的制备，阳极自腐蚀的抑制与钝化抑制及放电活性的提高；氧还原催化材料的制备及空气扩散电极的继续化加工；含活性添加剂电解液的制备与电解液解决系统，可以抑制阳极腐蚀，减少极化，提高电池效率；电解液循环系统、空气流通保障系统和电池包热管理系统；电池系统机械式再充电，合金阳极放电后机械换新；放电产物和电解液聚集再生解决，制备高纯纳米氧化铝，实现产物价值提升，所有物质循环再利用。
采用新型催化剂配方制备空气电极，成本低、性能高，其单位面积放电密度已达到国外同类产品水平，填补了该类产品的国内空白。2013年率先建成国内首条继续化空气电极加工线。
公司获得10余项发明专利，拥有国内和国际专利授权，形成了具有自主知识产权的核心技术体系。利用电化学办法将发电产物制成高附加值纳米级氧化铝，或将是加工纳米级氧化铝的全新革命性技术，已在范畴获得使用，荣获全军科技进步三等奖。
云南冶金集团创能金属燃料动力锂电池股份有限公司
创能公司自主研发铝燃料动力锂电池关键材料及其制备技术填补了云南省在此范畴的空白：空气极成本低，而且使用寿命长达7000h，达到国际领先水平；自主加工的特种铝合金阳极板不但加工成本低，而且其性能可与奥科宁克铝业公司的高纯铝板相媲美；电解液性能达到世界领先水平，实现了废电解液综回收制备高附加值超细氧化铝粉、阻燃剂等多种产品的加工；产品获得授权专利4项、公司标准5项；已建成20MW铝燃料动力锂电池包装加工线，主导产品为随身电源、大中型备用电源、动力电源、辅助材料等，电源产品加工量力可达20万台/年。
铝燃料动力锂电池发展趋势
当前全世界动力电源研发单位与加工公司都把力量投放于燃料动力锂电池，而铝燃料动力锂电池的开发又是重中之重，因为铝燃料动力锂电池具有可比拟的诸多优势：铝的资源丰富，价格合理，铝燃料动力锂电池制造成本约为500元/kWh，是锂离子电池加工成本4000元/kWh的1/8；用于汽车上，运行成本与燃油汽车的相当或更低一些，铝燃料动力锂电池汽车百公里约消耗3kg铝、5L水与电解液，运行成本约59元，而一般乘人车的油耗约8L/100km，按7.63元/L计算约合61元；续航能力高于锂离子电池，铝燃料动力锂电池比能量可达到350Wh/kg——500Wh/kg，是锂离子电池120Wh——150Wh/kg的3倍，因此在同等质量时，铝燃料动力锂电池携带电量为锂离子电池的3倍，续航里程也是锂离子电池的3倍；更换方便，铝燃料动力锂电池消耗的是铝及水，运行过程中只要换铝板与加适量水，操作简便；绿色环保，铝燃料动力锂电池运行期间紧要副产物是Al(OH）3，不但对环境无害，而且可回收，制成纳米级Al2O3粉；绝对安全，不会出现燃烧爆炸。
国外简况
奥科宁克铝业公司与以色列菲涅金公司在开发铝燃料动力锂电池方面居世界领先水平，为此范畴技术与制造工程的领跑者。日本丰田汽车公司研究院（ToyotaResearchInstitute）将与美国斯坦福大学、麻省理工学院（MIT）、密歇根大学、纽约州立水牛城大学、康涅狄格大学以及英国的伊利卡（Ilika）研究所等合作研发基于人工智能（AI）的新能源电池材料。
我国工信部对汽车动力锂离子电池产业发展制定办法
2017年四月，国家工信部、发改委、科技部、财政部等有关部门联合印发出台《促使汽车动力锂离子电池产业发展行动办法》（以下简称《行动办法》）。《行动办法》提出分三个阶段推进我国动力锂离子电池发展：2018年，提升现有产品性价比，保障高品质电池供应；2020年，基于现有技术改进的新一代锂离子动力锂离子电池实现大规模使用；2025年，采用新化学原理的新体系电池力争实现技术变革和开发探测。
《行动办法》提出了5个方面的发展目标：大幅提升产品性能，2020年动力锂离子电池系统比能量力争比现有水平提高一倍达到260Wh/kg，成本降至1元/Wh以下，2025年动力锂离子电池单体比能量达到500Wh/kg；二是产品安全性满足大规模使用需求，实现全生命周期的安全加工和使用；三是产业规模合理有序发展，2020年行业总产量1000亿Wh、形成产销规模400亿Wh以上的龙头公司；四是关键材料及零部件取得重大冲破，2020年形成具有核心竞争力的创新型骨干公司；五是高端装备支撑产业发展，2020年实现装备智能化发展、制造成本大幅降低。
《行动办法》提出了实现发展目标的9项重点任务：建设动力锂离子电池创新中心，执行动力锂离子电池提升工程，增强新体系动力锂离子电池研究，推进全产业链协同发展，提升产品质量安全水平，加快建设完善标准体系，增强探测分解和评价能力建设，建立完善安全监管体系，加快关键装备研发与产业化。
《行动办法》的出台对加快推动我国汽车动力锂离子电池产业发展将起到巨大用途。
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