3月27-28日,深圳市电池行业协会与深圳吉阳智能科技有限公司共同承办的中国电池产业创新发展论坛在深圳南山区举行。来自高校、科研机构和企业的业界代表300多人齐聚现场,围绕“以数智化赋能,助制造能源发展”,从材料、设备、回收、储能等方面对新形势下的电池产业发展展开探讨。
政企行代表精彩致辞
深圳市南山区科技创新局党组书记、局长曹环在致辞中表示:南山区作为深圳的经济大区、科技强区、创新高地,正在加快建设具有全球影响力的科技和产业创新高地核心区,把加快绿色低碳产业发展摆在了突出位置,发展电池产业的优势明显。南山区综合实力已连续5年位居中国百强区榜首,经济总量连续9年位居广东省区(县)前列,拥有上市公司超200家,相当于每平方公里出产超过1家上市公司,密度全国第一。南山区经济有基础、政策有支持、空间有保障、创新有支撑,真诚邀请各位企业家、投资人、创业者朋友选择南山、投资南山、扎根南山,共享发展机遇,共创美好未来。
中国汽车动力电池产业创新联盟秘书长许艳华表示:电池产业是新能源汽车发展战略性的产业,近十年我们电池产业已经建成了比较完整的产业体系,有利的支撑了新能源需求的发展。我们的成就令世界瞩目。相信在电池产业全产业链的统筹下,一定会率先建成现代化的产业体系,为中国的汽车电动化,为全球汽车的电动化的发展作出我们的贡献。
深圳市电池行业协会会长陈寿表示:服务锂电产业的深圳市电池行业协会,立足深圳、服务粤港澳大湾区、辐射全国,是5A级社会组织。协会牵头组织起草首个锂离子电池存储安全领域地方标准;率先在全国开展“锂电池工程”职称评审工作;推进产教融合,联合深职院及5家领军企业合作共建深圳首个锂电产业学院。深圳正进入又一个“黄金发展期”,正打造世界一流汽车城;抢抓全球电化学储能产业发展机遇,打造世界一流新型储能产业中心;电池产业作为其中的关键支撑同样正迎来新的发展机遇。协会将进一步在市委市政府指导下,团结电池产业链上下游企业,联合相关机构,搭建可以充分信任、资源共享、政策导航、互惠互利的平台,发挥优势力量,定期举办高端、前沿论坛,打造产业对话平台及发声窗口,深化产学研深度融合、促进产业链上下游协同发展、助力提升品牌影响力,为我国电池产业高质量发展注入新动能。
全国自动化与系统集成标准化技术委员会主任尹作重表示:从国际形势来看,世界百年未有之大变局进入加速演进期,创新和行业的竞争力加强刻不容缓。以“数智化赋能,助制造能源发展”理念的发展,锂电池行业在国际上已经占据了重要的位置,其中锂电池智能制造的装备起到了非常重要的作用。
院士把脉 电池产业未来
中国工程院院士陈立泉在论坛上作《储能产业,低空经济---从两个奖励说起》的主题报告,陈院士指出:储能产业和低空经济的关键是固态电池,特别是固态锂电池和固态钠电池。考虑成本和技术成熟度等情况,目前主要是原位固态化技术路线。为提升全固态电池能量密度、倍率性能和循环寿命,不仅应关注选固态电池的基础科学问题:如新型电解质材料、界面改性和电池失效机制等,同时也应重视全固态电池的关键技术问题:如电解质材料的批量化制备技术、大面积固态电解质薄膜连续制备技术、全固态电池一体化制备技术等。
中国科学院院士成会明在主题报告时表示:能源结构要进行调整,要降低二氧化碳的排放,我总结了“六化”,能源生产低碳化、能源使用电气化、能源网络智能化、工业过程氢能化、二氧化碳资源化、资源利用循环化。可再生能源的高效利用是储能技术起关键的支撑作用。我们需要发展一些新型非锂储能技术来摆脱锂资源的依赖,拓展储能发展方向,并不是要替代锂离子电池,各种路线应该是和谐共生的。我们必须要考虑废旧锂电回收,特别是材料的修复与回收,来降低成本,使资源得到合理的利用。
俄罗斯工程院、俄罗斯自然科学院院士朱远志在论坛上作“新能源材料及数字制造新技术”主题演讲,介绍了硅负极材料的发展始末和现状,着重介绍了新能源材料数字制造的底层逻辑和原因。现在讲智能制造都是数字制造,朱院士表示。
材料创新 奠定未来电池技术基础
厦门大学教授黄令表示,锂金属负极具有很高的理论比容量和极低的电极电位,但其存在低库伦效率、枝晶生长和较大的体积膨胀等问题阻碍其商业化进程。通过电解液组成的优选、添加剂的设计合成和人工 SEI 的构建等可以提升锂负极材料的电化学性能,但其实际应用还需进一步研究。鉴于非水体系锂沉积过程动力学的复杂性也需要发展新的原位表征技术,从多维度、多尺度的角度去认识其表界面过程的科学本质和构效关系,指导锂金属电池的研发。
深圳大学化学与环境工程学院教授/深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司董事长、总经理刘剑洪表示:锂电池之所以能发展到今天这么大的规模,最主要的是三个方面,第一是要有安全嵌入锂的负极材料;第二是要有脱出和嵌入锂离子过程中结构稳定的正极材料;第三是要有超高浓度的电解液。本征方程的石墨烯包覆石墨负极材料能够有效抑制锂枝晶的形成,具有低的直流阻抗和优异的低温性能;同时,公司开发成功的石墨烯包覆硅负极材料能量密度高(~1200mAh/g)、首次放电效率高(~85%)、满电膨胀小(~25%)。
江西宏柏新材料股份有限公司技术总监张磊:二氧化硅气凝胶,目前看从抗氧化、密度、热导率、制程和成本上是综合性最好的材料,公司在原材料和工程技术的加持下,也把性价比做到最优。而氧化锆气凝胶、氧化铝气凝胶在高温(1000℃上)隔热上,优势明显。因此,这也是公司未来的发展方向,也是我们关注的重点。如何降本提效,如何能把它应用到工业上去,是一个重要课题。
TWh时代 电池企业再思变
亿纬动力国内营销中心总监盛宁介绍了《方形叠片和46大圆柱产品路线》。
亿纬动力成立于2012年,是亿纬锂能的全资子公司,拥有电芯研制与系统集成核心技术,提供从电芯、模组、BMS及系统的产品与解决方案。
方形叠片电池在制造方面,通过叠片工艺制造的电芯综合优率更高,达产时间更短。性能方面,叠片工艺可充分利用电池内部空间,提升能量密度,降低内阻,实质内部结构更稳定,安全性更好。46大圆柱完美兼顾体系创新及结构创新,具有六个技术优势,超高比能、高安全性、低阻抗、高性能、标准化、全周期。
合肥国轩高科动力能源有限公司制造工程院院长朱春林表示国轩在“极限制造”方面的探索涉及3部分内容,一是设备极限效率提升,二是产品极限品质和一致性的提升,三是极限制造OEE的提升。国轩智能制造愿景是打造锂电行业国内领先、国际一流的全流程制造大数据工业互联网平台。
数智赋能 装备激活高质量发展核心
海目星激光科技集团股份有限公司锂电事业部产品总监苗健烨指出在3C领域,激光清洗主要解决电池的痛点分为几块,通过清洗改变现有的集流体成型模式,并且通过改变集流体模式,快充过程中减少内阻及温升,提升电池性能;另外通过改变容易产生“死锂”的区域占比,激发锂离子的活性提高电池的续航和寿命,动力电池领域,由于涂布形态的改变以及客户需求的差异,激光清洗可以解决削薄区造成的析锂问题,同时可以通过清洗增厚区域的图层提升电池的均衡能力,解决动力电池过程中产生的这些对电池的安全性以及能量密度的影响。海目星独有的激光软件可对清洗槽位进行高精准控制,保持清洗的一致性。实现正负极极片涂层的清洗;可兼容幅宽35-1300mm,可定制化、多极耳清洗。
深圳市尚水智能股份有限公司首席科学家石桥博士从锂电池制浆工艺的重要性及微观原理展开,分享了制浆工艺的类别及发展趋势;通过分析锂电池制浆设备的核心诉求,对比了传统的批次式制浆设备和新型的批次式、半连续式、连续式制浆设备的优缺点和适用范围等。他介绍尚水智能以颠覆性的创新开辟了全新的锂离子电池制浆路线,未来,将继续持之以恒地在以技术创新为客户创造价值的道路上砥砺前行。
深圳市克洛诺斯科技有限公司业务总监李顺冬提及小蓝动力导轨与丝杆的区别在于速度、精度是传统螺杆的3倍以上,并且交期短,可当天出货一千条。传统的丝杆非标定制很难跟得上客户快节奏快速应用。小蓝导轨与传统直线电机区别是同样高精、高速的产品,小蓝动力导轨的价格是传统直线电机的一半。
广州普华环保设备有限公司总经理曹萌在报告中指出:粉尘很大程度上影响着锂电池的质量;微尘,颗粒在锂电池的制造工艺流程中从前端到后端模组PACK无处不在,这些微粉尘在生产制程中残留会影响K值的一致性,甚至内部短路、起火爆炸造成安全隐患。锂电池生产制程中粉尘的治理思路应该从源头抓起,锂电生产控制粉尘,确保能量密度质量,安全有保障!
深圳市贝腾科技有限公司生产行政中心总监/政企合作总监冷奇兵介绍了压缩空气的质量、及干燥度的持续合格(压力露点<-40℃td,及<-60℃td),对锂电池各工艺、各自动化设备有巨大影响;严重影响制程中质量、成品质量、稳定性、安全性,影响锂电企业的利润;影响锂电企业高质量发展。
深圳市中基自动化股份有限公司常务副总经理王林介绍了4680大圆柱高速装配线涉及的先进传输技术,大圆柱极耳成型技术,卷芯无损入壳、电池壳体成型、电池表面封装及检测等先进组装技术,激光焊接技术、先进数字化等关键技术。
中国电池工业协会高级专家、广东新氧器净化科技有限公司技术顾问孟宪卫表示锂离子电池金属制品激光焊接产生的燃烧粉尘及高温焊渣捕集进入除尘器,导致除尘器内部出现燃烧火焰,存在发生粉尘爆炸及火灾事故的风险。故孟教授针对除尘器内部出现燃烧火焰的危险因素,分享及阐述了降低事故风险的控爆措施,提出捕集锂离子电池金属制品激光焊接粉尘除尘器防爆设计要求的要点。同时也是新氧器臻防品牌防爆除尘器产品设计的要点。
深圳市曼恩斯特科技股份有限公司涂布研究院副院长李宁表示涂布技术当前面临涂布头生产线人员参与度过高、自动化水平低;信息孤岛化、数据联动不充分;收卷前极片品质无法甄别,造成良品过杀&坏品漏杀;用户对涂布工艺、个性化需求增长明显等技术现状。未来涂布实现高速度、高品质、高智能、高环保,曼恩斯特多年来坚持“让涂布变得简单”这一愿景,深耕于涂布技术领域,为客户提供涂布技术整体解决方案。
鸿之微科技(上海)股份有限公司董事长曹荣根
贝加莱工业自动化(中国)有限公司
市场技术总监宋华振
北京寄云鼎城科技有限公司董事长兼CEO 时培昕
鸿之微科技(上海)股份有限公司董事长曹荣根、贝加莱工业自动化(中国)有限公司市场技术总监宋华振、北京寄云鼎城科技有限公司董事长兼CEO时培昕立足半导体、印刷等相关行业的微加工、质量控制、优化等先进技术进行分享,为锂电行业带来跨界思想碰撞!
卡尔蔡司(上海)管理有限公司新能源汽车创新中心应用经理墨恺立足无损检测技术展开分享,介绍了CT技术原理,举例说明了锂电池中的典型使用场景,进而引出了CT技术面临的两大挑战:分辨率和高效率。并提出希望制定无损检测技术的行业标准。
技术引领 掘金千亿回收市场
格林美股份有限公司深圳研究院常务副院长华文超表示格林美已布局16大循环产业园、3个核心循环产业群、2个世界级产品链,2021年总营收193亿元,2022年前三季度营收214亿元。希望打造“废旧电池回收—原料再造—材料再造—电池包再制造—梯级利用—再生利用”全生命周期价值链,实现资源的定向循环。
深圳市杰成镍钴新能源科技有限公司副总经理杨昊昱指出:电池回收行业大致分为3个阶段,2018-2023是行业初始期;2024-2029年是行业竞争期,2030年到2040年,行业进入成熟期。目前,退役动力电池回收渠道的不正规和落后方式将对环境造成严重污染,杰成新能源一方面加强产业链协同,构建更完善的回收网络体系;另一方面,通过数字化赋能,创新电池全生命周期服务。
深圳清华大学研究院所长、深圳清研锂业科技有限公司董事长陈建军教授分析:锂电回收当前呈现出“小、散、乱、差”竞争格局;技术水平低,缺少专业化的设施设备和管理手段,还容易导致火灾、无组织排放等安全环保事故。清研锂业率先建立了“数字化、模块化、标准化”废旧锂电池资源循环再利用技术装备体系,持续创新了“短流程、少三废、低成本、高值化”绿色回收工艺路线,彻底解决了国内外锂电回收拆解行业多项痛点问题。
通标标准技术服务有限公司深圳分公司新能源首席专家王日明表示:所有的技术大力推广的时候首先要考虑的因素是它的“安全性”,电池安全现在问题比较大的是热安全方面,尤其是热失控。对电池的热失控防护措施如同为电池储能系统“绑安全带”;需要回答的问题是多少防护措施才足够。针对电池热失控后的危害量化测试,SGS 新能源团队进行了多方面探索。
全面解析 助力新型储能发展
海鸿电气有限公司总经理助理刘长英介绍,新型电力系统在双碳过程中承担着非常重要的角色,储能、电力汽车是双碳重要的战场。在输配电能耗当中变压器的能耗占到40%以上,故变压器节能被国家高度重视。工信等三部门印发的《变压器能效提升计划(2021-2023年)》中明确提出加强关键核心技术研发,包括立体卷铁心结构等结构设计,提高变压器数字化、智能化、绿色化水平。海鸿拥有18年立体卷铁心变压器研发生产经验,专注节能高效、绿色环保变压器及高低压成套产品的研发与生产。相关产品在电池行业及储能领域得到广泛应用,助力行业绿色发展。
贝特瑞新材料集团股份有限公司研究院院长李子坤介绍了贝特瑞在高能量密度电池用关键材料方面的研究进展。李院长介绍从产品结构来看,2022 年三元材料市场中8系高镍材料的出货量首次超过5系材料,三元正极材料高镍化已经明确。目前市场主流的硅基负极材料包括硅碳复合材料和硅氧复合材料,硅基负极产业化门槛较高、视乎壁垒效应明显,目前贝特瑞的硅基负极材料在全球行业内占据绝对优势地位。
悠桦林信息科技(上海)有限公司产品总监蒋旻介绍了如何通过供应链优化降低成本。蒋总表示锂电行业具有产线产品切换时有较长时间的产能爬坡;电芯、模组、电池包在不同产线生产,存在多对多配套生产的需要;上下游供应节拍和供应能力不配套,需要通过不同车间、工厂、基地协同生产等业务需求,需要综合考量主计划、生产计划、物料计划等内容。
深圳珈钠能源科技有限公司董事长兼首席科学家曹余良介绍聚阴离子型钠离子电池在低温性能、快充、环境适应性以及无限资源低成本等方面拥有独特的优势,与锂离子电池相互兼容互补,而多元化的技术路线也是新能源产业长期稳定发展的重要保障。我们的目标是发展无资源限制、低成本、长寿命和高安全的钠离子电池材料技术,解决储能“卡脖子”的问题。
深圳市政协委员
深圳市电池行业协会监事长居学成
深圳市电池行业协会副会长
深圳吉阳智能科技有限公司董事长阳如坤
深圳市电池行业协会理事
深圳光宇电源科技有限公司总经理何伟宁
深圳市政协委员/深圳市电池行业协会监事长居学成、深圳市电池行业协会副会长/深圳吉阳智能科技有限公司董事长阳如坤、深圳市电池行业协会理事/深圳光宇电源科技有限公司总经理何伟宁分别担任不同热点话题的主持人。
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