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[热点追踪] 储能的黑洞:燃烧的导火索 / 基于热分析数据库研究锂离子电池的热失控机理

[热点追踪] 储能的黑洞:燃烧的导火索 / 基于热分析数据库研究锂离子电池的热失控机理 中国电源
2019-05-09
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导读:“这其实是一个涉及全行业的利益问题,如果不正视这一点,它很可能会成为储能行业的巨大黑洞,会让整个行业付出沉重


“这其实是一个涉及全行业的利益问题,如果不正视这一点,它很可能会成为储能行业的巨大黑洞,会让整个行业付出沉重的代价。”



就在韩国宣布推迟公布连续21起储能电站火灾事故调查结果没多久,在遥远的美国和邻近的中国的储能设施,便颇为默契地对此给予了呼应。


4月19日,亚利桑那州一个储能电站起火,造成四名消防员受伤;4月21日,上海一辆特斯拉电动车在地下车库中自燃,并烧掉了相邻的奥迪和雷克萨斯;4月22日,西安一辆正在维修中的蔚来汽车发生燃烧。





接踵而来的起火事故,让储能的安全问题成为舆论焦点,也让快速发展的储能应用出现紧急刹车迹象。


众多的原因分析已隐隐成两军对垒之势,一方认为是产品质量和技术路线原因,另一方则认为是使用与维护不当造成。


但也有人对双方观点都不赞同。


“如此多的储能电站接连起火,前两年三星手机电池也一再起火,如果是技术问题,恐怕早就整改了。那么,是韩国人的制造水平和管理水平不行吗?”


“有没有人想过,为什么巡航里程标注为350公里的电动汽车只跑200多公里就没电了?”


 “这其实是一个涉及全行业的利益问题,如果不正视这一点,它很可能会成为储能行业的巨大黑洞,会让整个行业付出沉重的代价。”



起火之后,是燃烧


资料显示,2017年8月以来,韩国一共有21宗储能电站起火事件发生,仅今年1月就发生了四宗,其中更有两宗发生在同一天。


1月14日上午,位于庆尚南道梁山市的高丽制钢工厂里的储能系统起火;下午,全罗南道海南郡一座与光伏电站配套的储能电站发生火灾。1月15日下午,全罗北道一座与光伏电站配套的储能系统发生火灾。这三个储能项目所用储能电池,均来自于LG化学。


1月21日上午,蔚山市一家工厂储能电站起火,该储能电站系统容量为40MWH,储能电池由三星SDI提供。这也是韩国两年来的第21宗储能电站火灾事件。





1月份的四宗火灾,均发生在韩国产业通商资源部2018年年底对全国1253个储能项目进行安全大检查之后。同样在1月份,韩国行政安全部下发命令,要求安装在公共机构的345个储能电站立即停止运行。


问题的严峻性,不言自明。


从应用场景来看,在韩国21宗储能电站火灾中,光伏发电配套储能项目为12个,削峰填谷储能项目4个,风电配套储能项目3个,调频储能项目2个。


由此,韩国储能行业被媒体称为“规模世界第一,安全倒数第一”。


不久前,韩国储能事故联合调查委员会宣布,原定于3月份公布的调查结果,因为还需要做更多的测试,公布时间被推迟到5月底。


但有人认为,即使到了五月,韩国政府可能也无法公布最终结果。


目前,韩国储能行业已处于完全停滞状态,韩国最大储能电池企业之一的LG化学,已要求所有使用其电池的储能电站全部关闭。


那么,中国的储能电站情况又如何呢?


尽管国内储能电站应用尚处于发展初期,但据业内人士透露,也已经出现了几宗起火事件,安全形势同样不容乐观。


在储能电站频发火灾的同时,接连的电动汽车因储能电池造成的燃烧和爆炸事件,更是让电动汽车行业的发展遭受空前质疑。特斯拉和蔚来汽车在4月份发生的自燃事件,显然只是冰山一角。


据媒体粗略统计,特斯拉电动汽车自面世以来,在充电、行驶或碰撞中发生的燃烧或爆炸事故,已有约50起;而除乘用小汽车外的公交、物流等其他车型电动汽车的起火事件,仅2018年仅在国内就已超过了40起。


 



其中,2017年5月1日发生在北京蟹岛度假村的80多辆电动大巴被火灾付之一炬的事件,更是被媒体称为“史上最大的新能源汽车起火事故”。


 



在事后的分析中,有人认为,大概率是储能电池包隔膜损坏导致的化学反应;也有人称,高能量密度电池才是根本安全隐患;而正负极材料、隔膜、串并联结构、外包装封装方式的质量以及电池管理系统的设计缺陷,则被更多人列为了罪魁。


当然,还有人认为,车主充电方式不当、电池老化等问题,才是导致电池自燃的原因。而储能电站,则是后期运维保养不当的问题。



总库容Vs有效库容


作为全球储能应用最发达市场,韩国对于储能设施起火原因的调查结果,无疑将对这个行业的未来产生深远影响。


韩国联合调查委员会的初步总结认为,起火是由综合因素造成,比如系统集成控制不足、电池外部异常冲击(电压、电流),比如电池设计缺陷、保护装置不足,还有安装及运营管理疏忽以及建设不遵循操作规范等。


对于沸沸扬扬的争论,中国电力企业联合会标准化管理中心发电标准处处长汪毅认为,其实这并非是一个简单的技术问题,而更多是标准问题。


似乎是为了印证汪毅的看法,在韩国举行的电储能系统安全国家标准(草案)听证会现场,几乎座无虚席、站无虚席。


“经过这些年的发展,储能在技术和质量方面都已经有了很大进步,很多技术问题也早已得到提升。韩国的制造水平和管理水平虽然不是全球最好的,但至少还是值得一定程度信任的,这么多储能电站集中出现起火事故,恐怕不是质量问题能说得过去的。”


“我个人认为,根本的原因是储能电池在额定容量和额定功率的标注方面有深刻的问题。”汪毅对太阳能发电网记者说。


所谓额定容量,对于储能电池来讲,指按照额定充放电功率运行条件下能长期稳定运行的容量。


汪毅认为,问题正是出在这里。


“储能电池厂家对于容量的界定是基于电池的总容量,这类似于水库的总库容概念,但不是发电能力的概念。”


他举例说明,一个总库容1亿立方米的水库,无论建一个技术水平多么先进的水电站,在不补水的情况下也不可能发出来1亿立方米水力对应的电力,因为水库都有死库容。


“储能电池也一样,当电压低到一定程度,能量管理系统就识别认为它没电了。比如手机电池,在手机上显示电池电量为零的时候,其实它仍然是有电的,野外生存时用废旧电池短路能够生火就是证明,只是这部分电量在手机的工作电压范围内没办法被调度。”


从这个角度来说,储能电池的容量标注似乎并没有什么问题,因为电池里面确实有那么多电量。


不过,这对发电行业却是一种困扰。


“储能电站以及包括手机在内的用电器,需要的是有效库容,也就是按额定功率输出条件下能够发出或存入的电量,而不是电池里总共有多少电,因为不在这个额定功率条件下的那部分电量对我是没用的。”


在电力行业,由于电力供应的强制保障性要求,发电机组的实际功率大于额定功率是一个众所周知的常识。而储能电池采用表示电池容量大小的安时(AH)概念,很显然对发电厂的运行管理也造成了一定程度的混乱。


按照没有经过各种工况型式试验检测的额定功率运行,而导致过热,很可能正是储能电池容易起火的源头原因。


“比如一个水电机组的额定功率是70万千瓦,它肯定能长期安全稳定地运行在这个功率下。超发到70多万在短时间也可以,但运行时间一长肯定会发热,因为它设计时会有富余,额定容量是加了保证量的。关键的是,它不可能一直按最高设计功率发电,那样机组会发热,绝缘、耐压等性能就会变得很差,就容易起火。”


“但现在储能电池都是按最高容量标注,没有标注额定功率,没有在额定功率条件下进行检测,电站按这个容量去发电、汽车按这个容量去跑、手机按这个容量去使用,相当于一直在满负荷全速运行,不起火才怪!”


而如果要想完全使用电池中的电量,就要求整个电路设计成超宽电压,这不仅会大幅增加成本,线路设计的难度也会成倍增加。显然,这并不经济。






从源头严把标准关


在汪毅看来,要改变这种局面,一定要从源头上进行标准化和规范化。


“对于发电行业来说,无论是哪种形式的发电,都要告知电网你的额定功率及对应的额定容量,电网以此建立调度数学模型。电站向电网报送的是功率曲线,电网对电站执行报送的功率曲线也要进行考核,储能电站当然也一样。”


汪毅表示,这是电力系统运行的根本,储能电池要规模化应用于发电行业,就应该按照这一应用规则去重新思考标注方式。


“我建议储能电池行业的标注往前延伸都要改变,因为对于梯次利用的电池,要重新去测量和标注电池的额定功率和额定容量是一件很困难的事,因为每块电池的情况都不一样,而这在批量生产时进行标注则要简单得多。”


特别是电动汽车淘汰电池的梯次利用,由于并非同批次生产的产品,加上前期使用情况各不相同,重新检测是一个成本巨大的麻烦事,甚至还要重新做容量标定的试验,而由于不是新产品,还无法进行型式试验。


“发电厂没有这样的能力,也承担不起这样的成本。发电行业的管理非常严格,出现任何冒烟、起火事故都会被严厉处罚。如果现在储能电池没有额定功率没有对应的额定容量标注等这么多现实问题,那电站业主可能就会反问自己,我为什么一定要去惹这个麻烦呢?”


“重新标注其实更利于储能行业的长远发展,特别是对于梯次利用,发电厂只要简单计算一下电池的额定容量下降了多少就可以了,因为电动汽车电池的淘汰也是有规矩的。”


虽然韩国储能电站的火灾事故中有没有超额定功率和额定容量运行的情况还需要进一步研究,但汪毅表示,国内在制定相关储能标准时,一定会严把这个关口。


而据他透露,国家能源局已经要求对国内储能标准进行全面梳理。


“我们今年将重点关注储能电站的安全问题,但最重要的储能电站安全规程在短期内可能仍难以出台。目前世界各国都没有储能电站安全规程,主要原因是储能电池的技术型式和应用型式还没有完全固定下来,各种技术和应用模式还在尝试和摸索中。”


不过,基于储能应用日益严峻的安全形势,正在进行换届的全国储能标准化技术委员会已将编制储能电站安全白皮书的计划纳入了工作日程中。


“我们计划先把涉及安全方面的问题都梳理出来,这可以在一定程度上对行业进行约束和规范,也能为后期制定正式的储能电站安全规程和相关安全标准打下基础。”汪毅说。(吴军杰)


来源:吴军杰太阳能发电网


                                                                                                         


提升新能源汽车操控体验 众泰汽车开发混动驱动电桥两档减速器

汽车评价


在整个汽车产业迎来“电动化、智能化、网联化、共享化”技术创新与商业创新的历史潮流中,发力新能源汽车市场逐渐成为汽车行业发展大趋势。在此环境下,各类电气化技术解决方案亦取得了快速发展,不少车企也将新能源核心部件驱动电桥作为呈现的重点。而随着新能源车辆各项要求的不断提升,如今两档电桥已经开始走向市场并受到车企的关注。众泰汽车作为中国新能源汽车产业的先行者,也一直专注于混动驱动电桥两档减速器的研发,并取得了不俗的成果。


驱动电机具备无级变速的特性,区别于内燃机狭窄的高效区而必须匹配多档位变速箱才能有良好的动力表现,如今绝大多数纯电动汽车匹配固定齿比减速器。而电机在整个转速范围内有恒扭矩区和恒功率区两个区域,电机起步就可以输出最大扭矩,随着转速的上升,扭矩保持不变,功率逐渐增大,之后随着转速继续增大,扭矩开始下降,进入恒功率区。电动车进入恒功率区后,扭矩开始下降,导致车辆后段加速乏力,这就是电动车起步比燃油车猛、而中后段却会被反超的原因。



匹配固定齿比减速器,驱动电桥能够给予车辆的驱动模式选择比较单一;而使用两档变速箱后,则可以根据不同工况通过调整换挡输出更加合理的动力曲线,换档点丰富了许多;不但提高了系统效率、提升了动力性能,还可以匹配不同种类和转速的电机。



众泰汽车研发的驱动电桥由驱动电机、减速齿轮组、差速器和换档执行机构组成,换档机构由换档电机驱动,通过电机转动,经由蜗轮蜗杆的传递来推动拨叉进行换档操作。能够起到在高速的时候可以继续加大输出扭矩、提升最高车速,而且能把驱动电机拉回高效区工作,在同样的电机转速下,处于一档时会获得更大的扭矩,随着车速提高后,升到二档又可以获得较高的车速。


此外二档速比可以使电机不会总处于较高转速区间,这样不但避免了电机在高速时的啸叫,提升了 NVH性能,同时避免了电机在高速运转的时候难以解决的轴承润滑和弱磁问题。有研究指出,配备两档箱后,电动汽车可以增加大约10%的续航,而且应用在由传统燃油车转型而来的P4混动车上,可以在不对整车架构做很大的变动的情况下,增加电驱后桥从而实现混动四驱的目的。

目前阶段电机是否需要两挡减速器尚存在一些争议,但驱动电桥轻量化、集成化的趋势依然没变,电机、电控、减速器三合一的驱动电桥将会成为未来新能源车型发展的趋势和目标,而众泰汽车也将持续加大新能源技术的投入,不断完善从产品车身材质到工艺技术的研发,致力于为消费者提供更有品质感的产品和更安全的驾乘体验。



                                                                                                           


基于热分析数据库研究锂离子电池的热失控机理

AEii国际应用能源


原文标题:Investigating the thermal runaway mechanisms of lithium-ion batteries based on thermal analysis database

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261919306348


Highlights

• A thermal analysis database for analyzing thermal runaway of Li-ion batteries. 

• Three characteristic temperatures are concluded from statistics of the database.

• The mechanisms of the origin of characteristic temperatures are revealed.

• The internal short circuit is not the major heat source during thermal runaway.

• The thermal runaway is caused by the redox reactions between cathode and anode.

摘 要


锂离子电池热失控问题的原因尚不清楚。其中锂离子电池的能量密度的增加,此瓶颈使得该技术停滞了多年。电池化学的多样性使得这个问题更难以分析。本文报道了清华大学及其合作者为建立热分析数据库所做的工作。该数据库的建立使用了加速率量热法和差示扫描量热法,包含不同种类电池的可比数据。基于数据库中的电池的共同特征总结了三个特征温度。在试图解释导致特征温度现象的机制时,我们对锂离子电池的热失控机制有了新的认识。测试结果表明,电池热失控时的主要热源Li(NixCoyMnz)O2阴极和碳基阳极是阴极和阳极之间在高温下的氧化还原反应。与通常认为的相反,热失控期间产生的总热量极少是导致内部短路的原因,即使它们有助于在分离器坍塌后触发氧化还原反应。特征温度提供可比较的参数,这些参数可用于判断新设计的电池单元的安全性。此外,热失控机理的新的解释为锂离子电池的安全建模和设计提供了指导。



Abstract


The cause of the thermal runaway problem in lithium-ion batteries problem is still unclear. This bottle neck has prevented increases in the energy density of lithium-ion batteries, of which the technology may stagnate for many years. The diversity of cell chemistries makes this problem more difficult to analyze. This paper reports work conducted by Tsinghua University and its collaborators into the establishment of a thermal analysis database. The database contains comparable data for different kinds of cells using accelerating rate calorimetry and differential scanning calorimetry. Three characteristic temperatures are summarized based on the common features of the cells in the database. In attempting to explain the mechanisms that are responsible for the characteristic temperature phenomena, we have gained new insight into the thermal runaway mechanisms of lithium-ion batteries. The results of specially designed tests show that the major heat source during thermal runaway for cells with Li(NixCoyMnz)O2 cathode and carbon-based anode is the redox reaction between the cathode and anode at high temperature. In contrast to what is commonly thought, internal short circuits are responsible for very little of the total heat generated during thermal runaway, although they contribute to triggering the redox reactions after the separator collapses. The characteristic temperatures provide comparable parameters that are useful in judging the safety of a newly designed battery cell. Moreover, the novel interpretation of the thermal runaway mechanism provide guidance for the safety modelling and design of lithium-ion batteries.


KEYWORDS:

Energy storage 

Electric vehicles

Lithium-ion battery 

Battery safety 

Thermal runaway 

Thermal analysis Internal short circuit

Fig. 1. Samples in the battery thermal analysis database. (a) Samples before and after TR tests. (b) Capacity of the samples. (c) Energy density of the samples

Fig. 2. Interpretation of the TR mechanisms through comparison of the test results for the full cell by ARC and of the component materials by DSC. (a) Sample preparation for the DSC test. (b) Interpretation of the mechanisms battery TR based on the ARC and DSC test results.

Fig. 8. Untangling the “Reaction Pathways” based on current understanding. (a) 3D expansion of a lithium-ion battery, with NCM + LMO | 1M LiPF6 1:1:1 EC:DMC:DEC | Graphite cell chemistry (for Cell Type A). (b) Single reactions for this cell chemistry, and secondary reactions caused by intermediate products generated from the single reactions. (c) Typical mixed reactions that occur under real world conditions. Further development may lead to the sharp temperature rise from T2 (triggering temperature) to T3 (maximum temperature). The cases are categorized by the integrity of the separator.

Fig. 10. Interpretation of the heat generation mechanisms between T1 and T2. (a) Comparison of the total heat generation power results from the ARC and DSC tests, for Cell Type A, with an NCM + LMO cathode and a MAG10 anode. (b) Comparison of the total heat generation power results from ARC and DSC tests, for Cell Type F, with an LFP cathode and an MCMB anode. (c) Mechanism of heat generation between T1 and T2, modified from

Fig. 13. The thermal runaway mechanisms underlying the characteristic temperatures.


                                                                                                             


锂电新能源产业从小到大 河南遂平着重培育新能源新材料


电池百人会企业家“问道”嵖岈山暨中关村新型电池技术创新联盟第一届理事会第八次会议现场

5月8日-11日,由中关村新型电池技术创新联盟、电池百人会联合河南惠强新能源材料科技股份有限公司主办,华夏幸福基业股份有限公司赞助支持的电池百人会企业家“问道”嵖岈山暨中关村新型电池技术创新联盟第一届理事会第八次会议在河南省驻马店市遂平县隆重召开。

9日下午,中关村新型电池技术创新联盟秘书长、电池百人会理事长于清教研讨会开场致辞时表示,“结缘于河南惠强新能源材料科技股份有限公司&武汉惠强新能源材料科技有限公司董事长王红兵,让我们今天相聚于河南遂平。据我们年初到现在调研的20多家企业发现,现场看到的产业现状和媒体报道有所不同,今年1-4月,整个新能源锂电行业处在一种焦虑状态,等待政策落地,很多整车、电池等企业开始限产。补贴退坡下考验企业的不仅仅是团队、技术等实力,还是对综合实力的考验。2018年,我国动力电池装车约60GWh,市场规模约1200亿,预计2020年全球锂离子电池市场规模有望达到4500亿元,锂电池市场还有很大市场增量空间,中小动力电池企业可以选择其他锂电池发展路径,实现弯道超车。”

研讨会上,驻马店市人民政府副市长贺振华作了驻马店市推介,河南驻马店市遂平县人民政府副县长王红新作了遂平县锂电产业推介。

驻马店市人民政府副市长贺振华

遂平县人民政府副县长王红新

“新能源、新材料、新技术是遂平县着重培育的新兴产业,也是遂平县招商的重点。”王红新副县长称,目前,遂平县以惠强新能源、晶鸿光电、中昱光电、翔云光电等龙头企业为引领,引进落地一大批产业链项目,实现了锂电新能源产业从无到有、从小到大。当前,规划面积3000亩遂平新能源、新材料产业园一期项目正在紧张招商建设,诚挚欢迎各位企业家朋友到遂平投资兴业、共谋合作发展。

遂平县地处豫南,是中国房姓发源地,中国女娲文化之乡,有着三千多年的历史文化积淀。全县总面积1080平方公里,总人口56万,辖18个乡镇(街道、管委会),203个行政村(居委会)。近年来,遂平县坚持发展第一要务,形成了既富有魅力又具潜力的良好优势。王红新现场分享遂平县四大优势:

一是奇山秀水的生态优势。遂平地处北亚热带向暖温带的过渡地带,年平均降雨量1000毫米,总蓄水能力8亿立方米,森林覆盖率39%。县城区三条河流穿城而过,沿河景色怡人。境内,有国家5A级旅游风景区嵖岈山,有万亩花海、宜居宜游的嵖岈山温泉小镇,郁金香繁花似锦、游人如潮的盛况已连续四年被央视新闻联播报道;有国家重点文物保护单位、全国第一个人民公社--嵖岈山卫星人民公社旧址博物馆,毛泽东主席曾亲临遂平接见了时任的专区、县、公社三级党委书记,在党的历史上留下浓重一笔。

二是平安和谐的环境优势。遂平,乡风民风淳朴,干部作风优良,连续14年保持河南省平安建设先进县荣誉,2017年荣获全国社会治安综合治理最高奖“长安杯”。平安和谐的创业氛围催生一大批企业在遂平快速成长。

三是绝对一流的服务优势。遂平是河南省优秀金融生态县、外商眼中的河南最佳投资城市。组建有汝河信用担保公司,建立了新兴产业投资基金和中小企业还贷应急周转资金。在项目审批、人才引进、税费减免、用工服务、土地保障等方面制定了一系列优惠政策,出台了企业上市、创新升级等行动方案,打造了“一次办妥”政务服务平台,让企业招得来、留得住、发展好。一些知名企业如惠强新材、今麦郎集团、克明面业等在遂平落户并得到持续健康发展,近年又连续追加二期、三期投资。

四是潜力巨大的平台优势。地处郑州、武汉1小时经济圈内,“六纵四横”国省干线纵贯全境,城乡公路四通八达。产业集聚区内拥有京广铁路货运专线和货运站场。尤其是2018年1月获批的全国首个中国国际农产品加工产业园落户驻马店,规划面积61平方公里,其中遂平区域面积约36.2平方公里,与遂平县产业集聚区重合区域约15平方公里。遂平县产业集聚区作为产业园的重要组成部分,已全覆盖实现企业集中供热,正围绕驻遂同城发展推进水、电、路、气、网等互联互通。同时,随着驻马店市被纳入淮河生态经济带发展规划等国家战略,也为各位企业家到产业园发展提供新的难得机遇。

(以上内容未经发言者本人审阅,仅供参考。)

【电池百人会“问道”活动

5月9日,由中关村新型电池技术创新联盟、电池百人会联合河南惠强新能源材料科技股份有限公司主办,华夏幸福基业股份有限公司赞助支持的电池百人会企业家“问道”嵖岈山暨中关村新型电池技术创新联盟第一届理事会第八次会议顺利召开,行业专家及企业家深度分享了在后补贴时代动力电池企业如何瞄准差异化市场高质量发展,共同探究3C消费类锂电池市场,储能和梯次利用的难点和解决的办法,小型动力电池在智能家居、无人机、电动工具等行业的应用,新能源专用车(港口、机场、市政园林、物流等)的市场动态、分析和产业风向等。

电池百人会“问道”系列活动为企业家俱乐部活动,旨在为企业家们深入交流行业热点话题,探讨电池产业链最新技术研发方向和市场动态提供交流平台和资源。活动主要形式为互动交流活动、参观+游览、主题演讲+开放式讨论。参会嘉宾主要为中关村新型电池技术创新联盟理事会成员单位企业家代表、电池百人会企业家俱乐部成员单位代表、电池网部分年度客户代表、“问道”活动举办地政府领导及电池产业链行业企业/机构代表等。企业家们通过游览观光当地风景和深入当地新能源新材料产业链企业参观调研,问企业生存之道,问电池新能源行业持续发展之道。目前已在青岛辽源等地举办过“问道”崂山、“问道”长白山、“问道”金沙滩等活动。


                                                                                                           


惠强新材今年隔膜目标销售2.5亿㎡ 燃料电池质子交换膜已中试


惠强新材董事长王红兵

电池百人会-电池网5月8日讯(张倩 河南遂平报道)新能源车“火了”!但这把火带给消费者不安,也给新能源产业链笼罩一层阴云,据统计,2018年新能源车已发生起火事件40余起,今年还未到起火事故易发的炎热夏季,新能源汽车起火事故已频见诸报端。

为强化质量监管,确保新能源车辆安全,四部委在宣布2019年新能源补贴退坡的同时还将进一步加强安全性和一致性监管,对由于产品质量引发重大安全事故或大缺陷的将取消补贴。河南惠强新能源材料科技股份有限公司&武汉惠强新能源材料科技有限公司(简称:“惠强新材”)董事长王红兵指出,虽然目前高能量、轻量化已成锂电池发展趋势,但高安全性和高稳定性同样不容忽视。锂电池在追求能量密度的同时,更加注重电池的安全性能,尤其是国家的补贴政策和国家关于电动车强制标准的执行,将对锂电池生产起到了一个很好的引导作用。

从安全角度出发,生产出提高电池性能、保障电池安全的隔膜产品备受业内的关注。王红兵称,公司生产的三层共挤核心隔膜产品兼具干法和湿法产品的优点,具有较高的韧性、优越的抗跌落性和安全关断作用,可实现超薄生产,助力高性能锂离子电池达到更薄、更强、更安全的效果,引起了业界重点关注。目前,公司隔膜产品已在一些大型的电池厂批量运用,市场反馈效果较好。

惠强新材隔膜产品

今年隔膜目标销售2.5亿㎡

公开资料显示,惠强新材是专业从事新能源汽车动力电池隔膜研发、生产、销售于一体的高新技术企业,是世界领先的新能源汽车电池隔膜供应商和技术服务支持商,拥有驻马店和武汉黄陂两个生产基地。公司目前申请的核心专利有68项,已授权发明专利35项。

王红兵透露,2018年,公司隔膜实现1亿多㎡的销量,武汉基地产能已全部释放,河南基地产能下半年也开始释放。值得一提的是,去年4月,惠强新材二期年产1.5亿㎡动力隔膜项目投产后,公司按照分步开机、逐步加量的节奏,一条线主产PP/PP/PP,基本满负荷生产; 一条线主产PP/PE/PP,生产饱和度不高,有切换PP/PP/PP规格的现象。王红兵称,下一步就是在一条产线产能稳定的情况下,极具价格竞争优势的PP/PE/PP三层共挤核心产品有望增量发力。

在客户开发方面,惠强新材也有新的突破,尤其是一些知名电池客户实现了销售突破,老客户的合作更加稳固,新的3C市场非动力电池客户开发更加合理。

王红兵预计,2019年,受国家补贴政策的调整,具有成本竞争优势的磷酸铁锂电池市场的复苏,干法单拉隔膜市场需求量、客户订单量都将有不同程度的上升,一季度实际销售较去年同期增长40%以上。今年惠强新材将围绕2.5亿㎡的销量目标,主要布局16μm-40μm的市场主流规格的干法单拉工艺隔膜。

电池百人会“问道”嵖岈山与会嘉宾参观考察惠强新材

持续发力提升隔膜技术水平

“新能源汽车的发展随着国际大品牌的落户正走在快车道上,补贴退坡意味着锂电池要从能量密度型转向安全稳定型及高性价比,隔膜产业的发展也伴随着新能源领域走上新的竞争平台。”王红兵认为,这对干法隔膜来讲是一个利好的消息。补贴退坡会让锂电池制造者实现理性回归,干法隔膜具有成本低、耐高温、吸液性好、安全性好,体现在电池产品上的具有容量高、性价比高的优点,而且生产制程节能环保更是其他制膜工艺所不具备的。

在干法隔膜领域,公司储备多个项目。一是继续深挖高性能、高安全的PP/PE/PP三层共挤的隔膜需求;二是高品质涂覆功能膜、耐高温膜、长寿命膜的深入研究与推广;另外公司与武汉理工大学等科研单位正在进行项目研讨,瞄准氢燃料电池市场前沿,用于燃料电池的质子交换膜已于去年3月份研发出中试产品。

此外,随着锂电池需求剧增,作为锂电池四大主材之一的隔膜引发国内外企业加码布局,目前已呈现产能结构性过剩状态。在王红兵看来,在中国这样一个制造大国,任何一家企业都会面临产能过剩的阶段,却从来没有任何一家企业能够做到独家垄断、非他莫属,隔膜市场也不例外。随着隔膜企业的产能的扩张和释放,市场出现了结构性产能过剩的局面,但锂电池行业的市场潜力巨大,隔膜市场还不能用饱和和过剩的字眼去定义。随着储能领域、电动汽车、动力电池领域、智能制造领域的进一步发展以及国际品牌尤其特斯拉、奔驰等知名品牌的国内落户,隔膜产业前景仍然乐观,未来将呈现规模化,品牌化,资本化的发展特点。

针对近年来隔膜价格和毛利率双双“跳水”,王红兵称,隔膜价格的下降与锂电池厂家降本的要求有关,也与隔膜厂家之间争市场、争客户、争份额有关。面对这种情况我们只能两眼相内,苦练内功、节支挖潜,倒逼成本、随行就市,坦然面对竞争。

“为了向更高级的资本市场发展,惠强新材2017年从新三板摘牌,目前考虑到企业的现状,积极做好对接资本市场的各项准备工作,实现产融互动,做强做大惠强品牌。”王红兵透露,2019年,公司在国内将固本培元,同时大力拓展国际市场,实现国际与国内市场两条腿走路,同步发展。




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