鋰電世界  近年來，隨著新能源與可再生能源的快速發(fā)展，以及電網(wǎng)負(fù)荷與峰谷差的不斷加大，發(fā)展創(chuàng)新性的儲(chǔ)能技術(shù)尤其是大容量、長壽命的電池儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)對我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有了決定性意義，被提到了重要位置?！秶鴦?wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》國發(fā)[2010]32號(hào)文件中明確提出了著重發(fā)展新型功能性材料、突破電池領(lǐng)域核心技術(shù)的要求。因此，尋找新材料是儲(chǔ)能電池發(fā)展關(guān)鍵。

    技術(shù)創(chuàng)新是儲(chǔ)能電池的發(fā)展主要方向

    掌握高性能、低成本、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵材料技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其國產(chǎn)化、批量生產(chǎn)是解決儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化面臨的高成本問題的重要途徑，也是突破國際技術(shù)壁壘、掌握世界儲(chǔ)能市場競爭主動(dòng)權(quán)的關(guān)鍵。

    目前，根據(jù)產(chǎn)品的發(fā)展需求，動(dòng)力不間斷電源和大功率電池的使用場所越來越多，對電池的特性提出了以往不同的標(biāo)準(zhǔn)，在外形、容量、耐高溫低溫、超倍率放電、安全可靠性方面也都提出了更高一層的要求，基地采用的鋰離子動(dòng)力電池改變以往的電池材料，采用自行研制的電池正負(fù)極材料可以真正實(shí)現(xiàn)大功率倍率放電，并根據(jù)客戶要求調(diào)整電池的電壓需求，填補(bǔ)其他電池所不能達(dá)到的指標(biāo)。

    當(dāng)前，隨著電池領(lǐng)域的技術(shù)革新，涌現(xiàn)了包括磷酸鋰、鈦酸鋰、三元電池等新材料儲(chǔ)能電池，而在這之中改性鎳錳鈷鋰離子三元材料電池、大功率低溫鈉硫電池因其能量密度大、壽命長、充電時(shí)間短等優(yōu)勢，將在大規(guī)模儲(chǔ)能和分散儲(chǔ)能領(lǐng)域中占據(jù)重要位置，成為儲(chǔ)能電池的主要發(fā)展方向。

    新材料與技術(shù)是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)

    對于智能電網(wǎng)、新能源、電動(dòng)汽車以及節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等多個(gè)戰(zhàn)略性新興行業(yè)來說，儲(chǔ)能材料卻成為制約各國新能源發(fā)展的技術(shù)瓶頸。無論是在容量上還是經(jīng)濟(jì)性上，現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)距離其在電網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用，還有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。

    實(shí)際上，儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步將深刻改變我們的生活。日常生活中必備的手機(jī)、電腦、電動(dòng)車，都離不開儲(chǔ)能電池的應(yīng)用，這種可循環(huán)使用的二次電池已成為當(dāng)今便攜式時(shí)代的主要工作電源。要實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能規(guī)模應(yīng)用，要降低儲(chǔ)能成本，其關(guān)鍵在于破解儲(chǔ)能電池的安全性、循環(huán)壽命等技術(shù)難題。這些技術(shù)的突破是儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的前提。

    常規(guī)的電池正極材料是鈷酸鋰LiCoO2，三元材料則是鎳鈷錳酸鋰Li(NiCoMn)O2，三元復(fù)合正極材料前驅(qū)體產(chǎn)品是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，三元材料做正極的電池相對于鈷酸鋰電池安全性高，使用鋰鎳錳鈷(NMC)氧化物來充當(dāng)正極，能提供的能源密度更大，比磷酸鹽金屬要高出22%，三元材料較好地兼?zhèn)淞蒜掑i鎳三者的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了各自的不足,具有高比容量、成本較低、循環(huán)性能穩(wěn)定、安全性能較好等特點(diǎn)。

    磷酸鐵鋰比能量，設(shè)計(jì)理論值170mAh/g，實(shí)際產(chǎn)品120～130mAh/g，已被本項(xiàng)目產(chǎn)品大踏步超越。本項(xiàng)目改性鎳鈷錳鋰離子電池，比能量設(shè)計(jì)理論值450mAh/g。從2009年起，多批次的樣品經(jīng)連續(xù)檢測，比能量已穩(wěn)定在250mAh/g。且最近半年送檢的樣品比能量已達(dá)到300mAh/g。繼續(xù)上升的空間還很大。這在同行業(yè)已超越美國、日本和德國，技術(shù)在全球遙遙領(lǐng)先。與磷酸鐵鋰電池相比，相同原材料制成電池，本技術(shù)產(chǎn)品儲(chǔ)能功率翻番，銷售收入翻番，用于汽車行駛的里程翻番。

    技術(shù)突破和降低成本是儲(chǔ)能電池發(fā)展關(guān)鍵

    標(biāo)準(zhǔn)不完善是制約我國儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸?？稍偕茉唇尤腚娋W(wǎng)對用戶端應(yīng)用來說，儲(chǔ)能技術(shù)可以起到調(diào)峰調(diào)頻、調(diào)度預(yù)測、平滑等作用。有專家建議，在開發(fā)儲(chǔ)能基礎(chǔ)研發(fā)的同時(shí)，要不斷的發(fā)掘和掌握國際先進(jìn)技術(shù)，保持和提升國內(nèi)儲(chǔ)能廠商技術(shù)的競爭力。另外，還可以支持這些企業(yè)通過投資、合作、收購等方式整合國際上先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)，提升國內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)的成熟度。從原材料、生產(chǎn)工藝、管理系統(tǒng)等各個(gè)環(huán)節(jié)入手，促進(jìn)國內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。

    目前，我國儲(chǔ)能方面的技術(shù)和相關(guān)的政策機(jī)制都不完善，對用戶端經(jīng)濟(jì)效益缺乏定量定性的研究，也沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此就不好做成本的比較。企業(yè)無標(biāo)準(zhǔn)可循，用戶無標(biāo)準(zhǔn)可參照，應(yīng)盡快接入標(biāo)準(zhǔn)的制定，避免出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)滯后于市場的現(xiàn)象，在國際標(biāo)準(zhǔn)中爭取更多話語權(quán)。

    稀土產(chǎn)業(yè)整合過程會(huì)涉及到宏觀的央企與地方政府、地方政府之間的利益博弈，也涉及到微觀企業(yè)之間的資源整合，整個(gè)過程會(huì)非常復(fù)雜，需要政府和企業(yè)之間的通力配合。對此，有專家提出兩點(diǎn)建議：一是相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)要重視儲(chǔ)能材料關(guān)鍵性技術(shù)的研發(fā)，加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)基礎(chǔ)性研究，掌握核心技術(shù);二是國家要加大儲(chǔ)能技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)力度，出臺(tái)相應(yīng)的優(yōu)惠政策，更重要的是制定明確的中長期產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。

    只有新材料儲(chǔ)能電池在生產(chǎn)技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了突破，成本相較傳統(tǒng)電池更低，才會(huì)使收益率相應(yīng)提高，這樣才有利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，拉動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。所以，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能材料加工利用的技術(shù)突破、降低儲(chǔ)能電池的成本，是儲(chǔ)能電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。