Le développement de l'industrie chinoise des batteries au lithium sous l'angle des normes nationales des batteries au lithium

Avant 2013, bien que de nombreuses normes de l'industrie aient proposé des exigences en matière de sécurité des batteries au lithium, notamment des exigences en matière de transport des batteries au lithium (UN38.3),exigences de sécurité des piles scellées portables (CEI 62133-2012), les spécifications des batteries de téléphones portables (GB/T18287-2013), etc., mais ces normes ne sont pas obligatoires ou pas suffisamment complètes.

Avec la fréquence des accidents, l'industrie a commencé à appeler: il est temps de réglementer l'industrie."Exigences de sécurité pour les batteries lithium-ion et les batteries pour les produits électroniques portables" (GB31241-2014) est apparu dans une apparition tant attendue, et l'industrie des batteries au lithium mixte a finalement commencé à se remettre en place.

Les normes nationales pour les batteries au lithium forcent des réformes techniques dans l'industrie

L'essai de la nouvelle norme GB31241 pour les batteries au lithium n'a pas permis d'obtenir une couverture de l'angle mort.instructions d'avertissementPlus de 30 essais, tels que les essais, les exigences en matière de sécurité des circuits de protection des batteries, les tests de sécurité des circuits de protection des batteries, les tests de sécurité des circuits de protection des batteries et les tests de sécurité des circuits de protection des batteries.et les exigences de sécurité des circuits de protection du systèmeLes normes nationales obligatoires les plus strictes à l'époque ont également été ajoutées, soustraites et modifiées sur la base de ce modèle.

Pour les grandes entreprises de production de batteries au lithium, la publication de la norme nationale pour les batteries au lithium a peu d'incidence sur la production des entreprises,En ce qui concerne la production de batteries au lithium, la Commission considère qu'il convient d'établir une comparaison entre les coûts de production et les coûts de production.La production est relativement rigoureuse, dépassant même les normes nationales.les normes nationales pour les batteries au lithium imposent des exigences presque sévères pour leurs produits et processusOn peut dire que la norme nationale pour les batteries au lithium est la garantie la plus élémentaire pour la sécurité des produits à base de batteries au lithium.Elle oblige l'industrie à moderniser les équipements et à faire des percées technologiques.

Afin d'assurer l'utilisation sûre des batteries lithium-ion, les fabricants ont réalisé une conception stricte et minutieuse des performances de sécurité des batteries afin de respecter les normes nationales de sécurité:

1. passer divers tests d'abus environnementaux. effectuer diverses expériences d'abus sur la batterie, comme le court-circuit externe, la surcharge, l'acupuncture, l'impact, l'incinération, etc.,pour étudier les performances de sécurité de la batterie; effectuer des expériences de choc thermique et des expériences de performance mécanique telles que les vibrations, la chute et l'impact pour étudier l'environnement d'utilisation réel de la batterie.

Deuxièmement, la recherche et le développement adoptent une pellicule SEI avancée.le film SEI peut consommer une partie des ions lithium et réduire l'efficacité de charge-décharge du matériau de l'électrodeLe matériau cause des dommages et améliore considérablement les performances de cycle et la durée de vie de l'électrode.

3La recherche et le développement de nouveaux électrolytes.la plupart des batteries lithium-ion commerciales utilisent LiPF6 EC/DMC comme électrolyte en raison de sa haute conductivité ionique et de sa bonne stabilité électrochimiqueEn raison des problèmes de sécurité des batteries lithium-ion à électrolyte liquide tels que les fuites et les explosions, la recherche sur les électrolytes solides a été mise à l'ordre du jour.

Quatrièmement, l'extraction de nouveaux matériaux de cathode de batterie au lithium.et dont les performances affectent directement les indicateurs de performance de la batterie électronique au lithiumEn raison des exigences différenciées en matière de performances des batteries au lithium, divers matériaux de cathode de batterie au lithium sont adaptés à une utilisation dans divers domaines.Les experts prévoient que la taille du marché des matériaux de cathodes de batteries au lithium devrait atteindre 590,5 milliard de yuans d'ici à 2020.

Les batteries au lithium de puissance dominées par des matériaux ternaires sont en hausse

Dans le contexte de l'expansion rapide de l'industrie des batteries au lithium, les matériaux cathodiques qui déterminent des indicateurs importants tels que la densité d'énergie,La durée de vie et la sécurité des batteries au lithium ont attiré l'attention de l'industrieÀ l'heure actuelle, les matériaux d'anode des batteries lithium-ion sont encore principalement constitués de graphite, tandis qu'une centaine d'écoles de pensée s'affrontent dans le domaine des matériaux de cathode.Matériaux tels que l'oxyde de lithium-cobaltLe phosphaté de fer de lithium, le manganate de lithium, l'oxyde de cobalt de nickel de lithium, etc.

En ce qui concerne le stade actuel, les batteries au lithium-fer phosphate occupent toujours une position dominante sur le marché.Une raison importante est que les matériaux de phosphate de fer de lithium ont une structure d'olivine stable, ce qui permet théoriquement de libérer tout le lithium de la structure, et a une bonne réversibilité de charge-décharge, les performances du cycle sont excellentes.a une grande stabilité exothermique redox, et le taux de rétention de la capacité atteint toujours plus de 90% après plus de 300 cycles de charge-décharge.et la consistance sont meilleures que celles du phosphate de fer de lithium, mais sa sécurité est médiocre.

En outre, la plupart des fabricants de l'industrie estiment que les matières ternaires deviendront le courant dominant du marché futur.le matériau ternaire présente de meilleures performances à basse températureComme nous le savons tous, la gestion à haute température est plus pratique que à basse température.et il est difficile de réaliser la conception de gestion thermique de basse température à haute températureEn revanche, la densité d'énergie et la plateforme de tension des matériaux ternaires sont élevées, ce qui est d'une grande aide pour améliorer l'autonomie des véhicules électriques.Les batteries au phosphate de fer au lithium ont franchi un goulot d'étranglement dans la recherche et le développement de la densité énergétique.

Dans l'avenir, les batteries lithium-ion doivent évoluer dans le sens d'une sécurité élevée, d'une densité énergétique élevée, d'une longue durée de vie, d'une fiabilité élevée et d'un faible coût.La nouvelle politique de subvention est liée à la densité énergétique des batteriesLe "Grand Saut en avant" est intenable face à la sécurité.

Dans la perspective de la sécurité, la seule solution est de réduire les coûts et d'améliorer les performances.Dans les conditions actuelles, la densité d'énergie du système de batterie au lithium ternaire 21700 peut atteindre environ 300Wh/kg, soit 20% de plus que les 250Wh/kg du système de batterie au lithium 18650.L'augmentation de la capacité de la cellule de la batterie signifie que la même énergie Le nombre de cellules requises est réduit, de sorte que, bien que le poids et le coût d'une seule cellule augmentent, le poids et le coût du système de batterie PACK sont réduits.

Cependant, l'augmentation aveugle de la taille de la batterie n'est pas une solution à long terme.Il est estimé que pour chaque augmentation de 10% de la capacité, la durée de vie du cycle de la batterie sera réduite d'environ 20%; le taux de charge-décharge sera réduit de 30 à 40%; en même temps, la batterie aura une augmentation de température d'environ 20%.Si vous continuez à augmenter la tailleIl est donc primordial de guider l'industrie pour qu'elle ait une bonne compréhension des batteries au lithium ternaires,éviter de poursuivre aveuglément une forte densité d'énergie, et améliorer la sécurité.

Le développement des véhicules électriques est en retard par rapport aux attentes et les batteries au lithium deviennent le choix idéal pour la technologie de stockage d'énergie

Selon le "Plan de développement de l'industrie des véhicules à économie d'énergie et à énergie nouvelle (2012-2020), il est prévu que d'ici 2020,la capacité de production de véhicules purement électriques et de véhicules hybrides rechargeables atteindra 2 millionsDans le cadre de la nouvelle politique de double point énergétique et de la transformation de l'industrie automobile, la production et les ventes cumulées dépasseront les 5 millions de tonnes.Les produits nationaux pour les véhicules à énergie nouvelle émergent dans un flux sans fin et sont mis à jour rapidementLe coût des véhicules électriques, en particulier celui des batteries, dépasse encore le fardeau des consommateurs ordinaires..Avec la baisse des subventions pour les véhicules à énergie nouvelle, et affectée par des facteurs tels que le ralentissement de la croissance économique, les frictions commerciales sino-américaines et la faible demande intérieure,la situation embarrassante des "nouvelles voitures se vendent bien, mais non rentable" ont continué à être mis en scène au troisième trimestre.

En général, l'arriéré de produits causé par la faiblesse du marché a affecté la plupart des constructeurs de véhicules à énergie nouvelle.Il y a beaucoup de nouvelles entreprises automobiles nationales encore au stade "ppt" de la fabrication automobile.Face au resserrement des politiques de subvention, à l'augmentation du seuil de portée de croisière et de la densité d'énergie de la batterie,l'incapacité de réaliser la production de masse et la livraison a entraîné des difficultés de financementOn peut voir que le développement des véhicules électriques nationaux est toujours en retard par rapport aux attentes du peuple chinois.La concurrence sur le marché national des véhicules à énergie nouvelle sera plus sévère à l'avenir..

Dans le domaine du stockage d'énergie, la domination des batteries lithium-ion est fermement établie.la norme nationale "Batteries lithium-ion pour le stockage de l'énergie électrique" (GB/T 36280-2018) a été publiée et sera mise en œuvre en janvier 2019L'industrie du stockage d'énergie devrait connaître un développement rapide, car la technologie des batteries entraîne une réduction du coût des batteries au lithium et une augmentation de la densité énergétique.