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钛酸锂电池技术在国内外的发展状况(2)

日期:2018-12-07

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  2.钛酸锂电池及其在电动车和储能方面的应用绝缘子
  国际上能够批量生产钛酸锂电池的厂家并不多,主要以美国奥钛与日本东芝集团为代表。钛酸锂电池的应用市场主要有电动车、储能市场及工业应用。
  美国奥钛的钛酸锂电池制造方面有其独特的核心技术,在国际上大规格钛酸锂电池制造方面仍处于领先地位,并已解决了所谓的“胀气”问题。目前其第4代65Ah单体钛酸锂电池已用于储能系统,在65℃循环上万次仍无明显的容量衰减。
  在钛酸锂电池系统应用方面,奥钛为美国加州提供的混合电动巴士已于2008年投入运行至今。其燃油经济性指标为106.4kg/L远高于普通柴油发电机的23.8kg/L。公司为夏威夷自然能源所的10.5MW风力发电场提供了1MW的存储系统并与当地电网的并网,同时提供为期3年的技术支持服务。此钛酸锂电池储能系统主要用于调控可再生能源的电压波动,并将机组的负荷变化率控制在1MW/min以内。避雷器
  奥钛的1MW大容量高功率储能机组是目前在美国电网中唯一得到2年多实地商业运作和性能质量检验通过的大容量钛酸锂电池产品。储能系统循环次数超过500000次,充放电总电量超过3300MWh,系统容量损失小于2%,且功率并没有明显的衰减。
  日本东芝批量生产以“SCiB”为品牌的钛酸锂电池。其中3.2Ah、10Ah及20Ah铝壳方形电池主要用于电动摩托、电动汽车及汽车启停电池。SCiB电池有着快速充电和长寿命的优势,10分钟即可充电90%以上,反复充放电3000次电量容量衰减不足10%,已经批量应用于“EV—neo”电动摩托车上。
  在储能方面,东芝借日本新阳光计划之东风正在将钛酸锂电池应用到大规模储能电站及家庭储能系统。另一家日本企业村田已开发了采用5V镍锰酸锂为正极的新型钛酸锂电池。其电压差为3.2V,能量密度可达到130Wh/K歌,超过了目前磷酸铁锂电池的水平。
  国内在钛酸锂电池生产方面已有多家,如湖州微宏、珠海银隆、深圳博磊达、天津市捷威动力工业有限公司、四川兴能、中信国安盟固利电源技术有限公司、湖南杉杉及安徽和深圳周边的多家规模较小的钛酸锂电池生产厂家。
  湖州微宏自2006年成立以来一直致力于钛酸锂技术开发。公司对其钛酸锂电池生产需要的钛酸锂材料、隔膜、电解液以及正极材料进行了垂直整合。近年来为了适应市场需求,湖州微宏具备了日产8万只10Ah的钛酸锂电池产品的产能以及2倍于的钛酸锂电池的多元正极锂电池产品的产能。
  截至2014年底,湖州微宏的10分钟快速充电电池系统已装备了超过3000辆混合动力为主的电动大巴,主要销往英国、荷兰及中国重庆等地。在储能市场方面,湖州微宏分别在美国的佛蒙特州及中国重庆安装了用于电网调频及电网需求管理的钛酸锂电池储能系统。
  珠海银隆目前量产的钛酸锂电池产品有20Ah和65Ah软包电池以及25Ah、30Ah和55Ah圆柱电池,性能指标已达到美国奥钛生产的钛酸锂电池。电池100%DOD的循环次数超过16000次,10%DOD则达到160万次。这几款电池均已通过北方汽车质量监督检验鉴定试验所(201所)的第三方检测。
  在应用方面,银隆新型纯电动公交车使用了圆柱形、寿命长、充放电快的钛酸锂电池,续航里程可达30~80km,快速充电只需6~10分钟,也可用夜间谷电慢充30~60分钟充满。该系列车型已经成功地投放于广东湛江、河北邯郸、石家庄等地公交系统。
  银隆专为北京公交设计开发的仿古铛铛车于2014年9月投入商业化运营。该车还被指定为北京APEC会议的官方指定用车。在储能市场,银隆分别与国家电网和南方电网合作承担了储能方面的863国家项目,为张北风光储输示范站和深圳宝清电池储能站分别提供了2个2MWh和1个600kWh钛酸锂系统的部分模块、电池箱设计以及系统解决方案。
  深圳博磊达通过独特的材料处理方法,可以制备得到性能良好的Li4Ti5O12材料,并通过技术攻关项目,从钛酸锂电池的生产工艺提升出发,高性能Li4Ti5O12的设计和制备已经取得重大进展,目前量产的产品有17Ah、20Ah和25Ah圆柱电池,解决了钛酸锂电池容易胀气的问题,获得了高性能的钛酸锂电池产品,并取得了权威的第三方检测报告。
  博磊达公司从高功率Li4Ti5O12电极材料设计入手,研究Li4Ti5O12材料界面副反应揭示产气机理和解决机制对Li4Ti5O12电极材料在动力电池中的规模化应用并取得了重大突破。
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