钜大LARGE | 点击量：1207次 | 2019年06月04日
影响锂离子电池能量密度的因素分析
想让电动轿车续航更耐久，能量密度（energydensity）是电池最重要的性能参数之一，特别关于动力电池，由于它直接决定了电动轿车的续航路程。人们迫切需要具有更高能量密度、更高功率密度、更长寿数的可充放电电池，新能源轿车想要有竞争力，有必要下降电池本钱，现阶段商品锂离子电池的能量密度虽已抵达200-220Wh/kg，但还不能满足要求。
1、锂离子电池能量密度展开现状
美国能源部于2012年提出“EVEverywhere”项目，计划到2022年电池质量能量密度将抵达250Wh/kg，体积能量密度抵达400Wh/L，电池本钱下降至现在的1/4。近年来，我国政府也高度重视储能新技能的研讨开发，将开发高能量密度锂电池作为未来电池展开方向之一。《我国制造2025》明确了动力电池的展开规划：2020年，电池能量密度抵达300Wh/kg；2025年，电池能量密度抵达400Wh/kg；2030年，电池能量密度抵达500Wh/kg。图1为1990-2025年锂离子电池能量密度展开路线图。由图可知，跟着新资料的开发和工业制造水平的进步，锂离子电池的能量密度已大幅度地进步，能量密度的进步底子与年份成正比联系。但现在新资料的开发堕入瓶颈，而工业制造水平的进步空间也比较有限，所以未来电池能量密度的进一步进步存在必定的挑战和不确定性。
影响能量密度的首要因素
电池能量密度进步的关键在于中心资料的技能进步，首要包含正极资料、负极资料、电解质和隔阂这4大中心资料。锂离子电池的活性储能资料为正负极资料，进步能量密度的办法关于正极来说是进步放电电位和放电容量，关于负极资料来说是高容量和低的均匀脱锂电位。而正负极资料具有高的压密度则有利于高的体积能量密度的完结。电解质资料和隔阂资料作为电池的重要组成部分，需要与正负极资料进行较好地匹配。
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%
现在锂离子电池首要运用于消费类电子产品、电动轿车、储能三个重要领域，跟着运用领域的扩展对锂电中心资料的要求也越来越高。图4为锂电资料未来的展开趋势。正极资料现在首要围绕着高电压、高克容量打开，2025年后锂硫电池，锂空气电池有可能渐渐开端进入商业化；负极资料现在首要研讨方向是硅基资料，2025年后锂金属负极的运用有可能大幅度进步电池的能量密度；电解质资料现在急需解决与高电压正极匹配的电解液，隔阂资料首要是PET、纤维素隔阂的开发运用，之后电解质和隔阂融合构成全固态锂电池，将能量密度可能进步至300-400Wh/kg。
电池能量密度的进步没有止境，电池也是一个杂乱系统，需要每个资料都充沛匹配才干发挥出各自的优势。跟着其他电池技能的进步，或许会有新的资料，新的电池系统呈现，也有可能推翻现在以锂离子电池为主的格局。
二期2GW出产线上，技能人员正在调试设备。
通威太阳能成都电池出产基地项目，规划缔造太阳能电池5GW，总投资60亿元，建成后将构成约100亿元出售规划，职工逾越4000人，构成全球产能规划最大的高效晶硅电池出产线。项目分三期缔造，一期1GW电池片项目已建成投产，二期2GW出产线即将建成投产，三期将在2-3年内投产。
通威太阳能成都电池出产基地二期项目再次改写“成都速度”——其产能和规划是一期项目的一倍，缔造周期相同只用了七个月。再过20天，即9月20日，二期项目将正式建成投产，全面展现成都工业4.0“智能制造”的面貌。
8月31日，记者走进坐落成都市双流西航港经济开发区的项目现场。
速度改写规划翻番所用工期一样
尽管天上下着雨，现场仍能感受到火热的空气：挖掘机、主动装卸车、压路机等各种工程车辆正在作业；主体厂房、动力厂房及其他辅佐设备也底子竣工……进入车间，需求先换上防尘鞋，各种出产设备已进场调试。
本年2月18日，二期2GW晶硅电池出产线项目开工，出产线也将晋级为全主动无人出产制造，首要完结数字化车间、智能工厂。二期项目电池厂厂长王秀鹏介绍，现在已进入终究调试阶段。
通威太阳能成都电池出产基地一期项目，仅用了七个月完结建成投产，二期项目产能规划和工程量都翻了一番，所用时间也仅为七个月，全靠大家加班加点。
全球抢先七道工序全部完结主动化
车间里一个高约1.5米、方方正正带有轮子的机器招引了记者。
王秀鹏介绍，这个正在自己充电的智能小车，可上下料、传递工序。“有点像扫地机器人，给小车设定程序后，它们就可在车间内活动完结指令，没电的时分自己会‘跑’去充电。”
“你别看车间这么大，届时分在里边上班的工作人员并不多，近似无人车间。”王秀鹏说，在长近60米的出产线上，每块单晶硅太阳能电池片都要经过制绒、涣散、刻蚀、退火、镀膜、丝网印刷、测验分选等七道精密工序。而整个进程都是全封闭式的，全部由高度智能化、主动化出产设备来完结。
其间，有部分设备在全球仍是初度投用。如各工序的在线检测设备，在出产进程中当场就可以发现问题进行工艺纠偏、管控。王秀鹏介绍，“工业4.0不仅是完结主动化，也是信息化、智能化，在出产进程中搜集各道工序的工艺参数，完结整个出产进程的跟踪，并运用在线检测设备及时纠偏，保证出产进程的稳定性和一致性。”
集群展开建全球最大清洁动力出产基地
通威太阳能董事长谢毅介绍，三期项目将在2至3年内投产，并方案带动光伏上下游工业构成光伏工业集群，打造有机融合、良性循环的工业生态链生态圈。届时，成都电池出产基地将成为全球最大的清洁动力产品出产制造基地，再次改动全球光伏工业的格局。
成都市双流区相关负责人介绍，现在，在通威太阳能成都有限公司周围，已聚集了许多新动力工业链上下游企业项目。有规上企业50户，首要触及太阳能、核能、风能、智能电网、储能及动力电池、生物质能等领域，其代表企业有通威、汉能、旭双、中建材等企业，其技能路途包含光伏（薄膜、晶硅）、光热（热水器、聚光光热）等；储能及动力电池有南都国舰、鑫唐新动力和建中锂电池3家企业；智能电网工业首要产品为高中低压输配电产品及零部件，代表企业有川开电气、达卡电气等。
依据工业展开规划，双流区将要点展开核能、太阳能、风能和智能电网及储能（动力）电池。跟着通威太阳能5GW晶硅电池项目、中建材80MW碲化镉薄膜太阳能电池项目、鑫唐新动力2亿AH锂离子电池项目竣工投产，天威新动力加快破产重整、汉能光伏技改晋级、川开电气搬家扩建，估量双流区新动力工业总产值2017年将抵达210亿元，2020年将抵达450亿元。
上一篇：燃料电池与锂电池相比有哪些优势？
