El desarrollo de la industria de baterías de litio de China desde la perspectiva de los estándares nacionales de baterías de litio

Antes de 2013, aunque muchas normas de la industria establecían requisitos para la seguridad de las baterías de litio, incluidos los requisitos de transporte de las baterías de litio (UN38.3),requisitos de seguridad de las baterías portátiles selladas (CEI 62133-2012), especificaciones de baterías de teléfonos móviles (GB/T18287-2013), etc., pero estas normas no son obligatorias o no son lo suficientemente completas.

Con la ocurrencia frecuente de accidentes, la industria ha comenzado a llamar: es hora de regular la industria."Requisitos de seguridad para baterías de iones de litio y paquetes de baterías para productos electrónicos portátiles" (GB31241-2014) apareció en una aparición largamente esperada, y la industria de baterías de litio mezcladas finalmente dio paso a una reorganización.

Las normas nacionales para las baterías de litio obligan a reformas técnicas en la industria

El ensayo de la nueva norma GB31241 para baterías de litio no ha conseguido ninguna cobertura de ángulo muerto.instrucciones de advertencia, durabilidad), también propone especialmente ensayos sobre el entorno de la batería y la seguridad de la batería.y requisitos de seguridad del circuito de protección del sistemaLas normas de baterías de litio posteriores también se han añadido, restado y modificado sobre la base de esta plantilla.

Para las grandes empresas productoras de baterías de litio, la publicación de la norma nacional para las baterías de litio tiene poco impacto en la producción de las empresas,En este sentido, la Comisión concluyó que la industria de la Unión no puede beneficiarse de la ayuda estatal.Sin embargo, para las pequeñas fábricas de baterías sin equipos de producción estandarizados, el proceso de producción es relativamente estricto, incluso superior a las normas nacionales.Las normas nacionales para las baterías de litio presentan requisitos casi severos para sus productos y procesosSe puede decir que la norma nacional para baterías de litio es la garantía más básica para la seguridad de los productos de baterías de litio.Obliga a la industria a actualizar sus equipos y hacer avances tecnológicos.

Con el fin de garantizar el uso seguro de las baterías de iones de litio, los fabricantes han llevado a cabo un diseño estricto y cuidadoso del rendimiento de seguridad de las baterías para cumplir con las normas nacionales de seguridad:

1. pasar varias pruebas de abuso ambiental. llevar a cabo varios experimentos de abuso en la batería, tales como cortocircuito externo, sobrecarga, acupuntura, impacto, incineración, etc.,para investigar el funcionamiento de seguridad de la batería; realizar experimentos de choque de temperatura y experimentos de rendimiento mecánico tales como vibración, caída y impacto para investigar el entorno de uso real de la batería.

En segundo lugar, la investigación y el desarrollo adoptan una película SEI avanzada.la película SEI puede consumir parte de los iones de litio y reducir la eficiencia de carga-descarga del material del electrodoEl material causa daños y mejora en gran medida el rendimiento del ciclo y la vida útil del electrodo.

3La investigación y el desarrollo de nuevos electrolitos.La mayoría de las baterías de iones de litio comerciales utilizan LiPF6 EC/DMC como electrolito debido a su alta conductividad iónica y buena estabilidad electroquímica.Debido a los problemas de seguridad de las baterías de iones de litio de electrolito líquido, tales como fugas y explosiones, la investigación sobre electrolitos sólidos se ha puesto en el orden del día.

Cuarto, la extracción de nuevos materiales de cátodo de la batería de litio, como el núcleo de la batería de litio, el material de cátodo representa más del 40% del costo total de la batería de litio,y su rendimiento afecta directamente a los indicadores de rendimiento de la batería electrónica de litioBasándose en los requisitos diferenciados para el rendimiento de las baterías de litio, varios materiales de cátodo de baterías de litio convencionales son adecuados para su uso en diversos campos.Los expertos pronostican que el tamaño del mercado de materiales de cátodos de baterías de litio alcanzará 59.5 mil millones de yuanes para 2020.

Las baterías de litio de potencia dominadas por materiales ternários están en aumento

En el contexto de la rápida expansión de la industria de las baterías de litio, los materiales de cátodo que determinan indicadores importantes como la densidad de energía,La duración del ciclo y la seguridad de las baterías de litio han atraído mucha atención de la industriaEn la actualidad, los materiales de ánodo de las baterías de iones de litio todavía están hechos principalmente de grafito, mientras que cientos de escuelas de pensamiento compiten en el campo de los materiales de cátodo.Materiales como el óxido de cobalto de litio, manganato de litio, óxido de cobalto de níquel de litio, fosfato de hierro de litio, etc.

En la fase actual, las baterías de fosfato de hierro y litio siguen ocupando una posición dominante en el mercado.Una razón importante es que los materiales de fosfato de hierro de litio tienen una estructura de olivina estableEn el caso de las estructuras de litio, el litio es el principal elemento de la estructura, lo que teóricamente permite liberar todo el litio de la estructura, y tiene una buena reversibilidad de carga-descarga, el rendimiento del ciclo es excelente.tiene una alta estabilidad exotérmica redoxEn el caso de los vehículos eléctricos, la tasa de retención de la capacidad sigue siendo superior al 90% después de más de 300 ciclos de carga-descarga.y la consistencia son mejores que las del fosfato de hierro de litio, pero su seguridad es pobre.

Además, la mayoría de los fabricantes de la industria creen que los materiales ternários se convertirán en la corriente principal del mercado futuro.el material ternario tiene un mejor rendimiento a baja temperaturaComo todos sabemos, la gestión de altas temperaturas es más conveniente que la baja temperatura.y es difícil realizar el diseño de gestión térmica de baja temperatura a alta temperaturaPor otra parte, la densidad energética y la plataforma de voltaje de los materiales ternários son elevadas, lo que es de gran ayuda para mejorar la autonomía de los vehículos eléctricos.Las baterías de fosfato de hierro de litio han entrado en un cuello de botella en la investigación y el desarrollo de la densidad de energía.

En el futuro, las baterías de iones de litio deben desarrollarse en la dirección de una alta seguridad, una alta densidad de energía, una larga vida útil, una alta fiabilidad y un bajo costo.La nueva política de subvenciones está ligada a la densidad energética de las bateríasEl "Gran Salto Adelante" es insostenible frente a la seguridad.

En la premisa de garantizar la seguridad, la reducción de los costes y la mejora del rendimiento es la única salida.En las condiciones actuales, la densidad de energía del sistema de baterías de litio ternario 21700 puede alcanzar unos 300Wh/kg, lo que es un 20% superior a los 250Wh/kg del sistema de baterías de litio 18650.El aumento de la capacidad de la célula de la batería significa que la misma energía El número de células requeridas se reduce, de modo que aunque el peso y el coste de una sola célula aumentan, el peso y el coste del sistema de baterías PACK se reducen.

Sin embargo, aumentar ciegamente el tamaño de la batería no es una solución a largo plazo, ya que en el estado actual de la técnica no se puede lograr al mismo tiempo una alta densidad de energía y una larga vida útil.Se estima que por cada incremento del 10% de la capacidad, la duración del ciclo de la batería se reducirá en aproximadamente un 20%; la tasa de carga-descarga se reducirá en 30 ~ 40%; al mismo tiempo, la batería tendrá un aumento de temperatura de aproximadamente un 20%.Si continúa aumentando el tamañoPor lo tanto, es de suma importancia guiar a la industria para que tenga una comprensión correcta de las baterías de litio ternario,evitar la búsqueda ciega de una alta densidad de energía, y mejorar la seguridad.

El desarrollo de los vehículos eléctricos se queda atrás de las expectativas y las baterías de litio se convierten en la opción ideal para la tecnología de almacenamiento de energía

Según el "Plan de desarrollo de la industria de vehículos de ahorro de energía y de nueva energía (2012-2020), se prevé que para 2020,La capacidad de producción de vehículos eléctricos puros y vehículos híbridos enchufables alcanzará los 2 millonesEn el contexto de la nueva política de doble punto energético y de la transformación de la industria del automóvil, la producción y las ventas acumuladas superarán los 5 millones.Los productos nacionales de vehículos de nueva energía surgen en un flujo interminable y se actualizan rápidamenteEn el caso de los vehículos eléctricos, el coste de los mismos, especialmente el de las baterías, sigue superando la carga de los consumidores comunes..Con la disminución de los subsidios para los vehículos de nueva energía, y afectados por factores como la desaceleración del crecimiento económico, las fricciones comerciales entre China y Estados Unidos y la débil demanda interna,la situación embarazosa de "los coches nuevos se venden bien, pero no rentable" continuó en el tercer trimestre.

En general, el retraso de productos causado por la debilidad del mercado ha afectado a la mayoría de las empresas de vehículos de nueva energía.Hay muchas nuevas empresas de automóviles nacionales todavía en la etapa "ppt" de la fabricación de automóvilesAnte el endurecimiento de las políticas de subsidios, el aumento del umbral de alcance de crucero y la densidad de energía de la batería,la imposibilidad de lograr la producción en masa y la entrega ha dado lugar a dificultades de financiaciónSe puede ver que el desarrollo de los vehículos eléctricos nacionales todavía se queda atrás de las expectativas del pueblo chino.La competencia en el mercado nacional de vehículos de nueva energía será más severa en el futuro..

En el campo del almacenamiento de energía, el dominio de las baterías de iones de litio se ha establecido firmemente.se publicó la norma nacional "Baterías de iones de litio para almacenamiento de energía de potencia" (GB/T 36280-2018) y se aplicará en enero de 2019Se espera que la industria del almacenamiento de energía dé lugar a un rápido desarrollo a medida que la tecnología de baterías produzca una reducción en el coste de las baterías de litio y un aumento en la densidad de energía.