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2019全球未来出行大会|苏州锂盾储能材料夏文进:微波非极性铝塑膜赋能下一代软包动力电池安全与寿命

盖世直播 2019-10-31 13:29:34
核心提示:2019全球未来出行大会现场嘉宾演讲实录,敬请关注!

为更好地推动全球范围的跨界协同,理清出行公司、汽车公司、城市等各个主体在未来出行生态中的角色,讨论未来出行方式、出行科技、交通结构、交通战略会发生的重大变化以及整个行业将面临的机遇与挑战,中国电动汽车百人会组织举办2019 全球未来出行大会,以推动出行生态变革、转型创新和国际协同,迎接出行革命。以下为苏州锂盾储能材料夏文进演讲内容实录:

电池,2019全球未来出行大会

我今天题目是微波非极性铝塑膜赋能下一代软包动力电池安全与寿命。锂盾还是年轻公司,2015年成立在实验室研发,去年我们获得A轮融资,现在也在积极做B轮融资,上午我们还在跟湖州做签约,落户长兴做更大的项目,100多亩的土地,厂房基本建好了,希望把这样的产品做更大规模的扩产。我们这样的技术也是采用微波的方法,微波方法我们今天在做电池领域里面大家是涂布,其他领域里面用微波的方法非常快,我们感受到的微波是家里的微波炉,其他微波看不见,微波炉对水分子起作用,我们今天这个微波对双件和三件起作用,在这里面会有特殊的变化。同时我们也跟动南大学做了产学研的合作,也拿到了江苏省十三五动力铝塑膜关键项目的重点研发计划,现在已经基本上完成了这个任务目标,这是我们完成这个项目的成果。我们跟中南大学为第三个目标做准备,什么目标呢,今天铝塑膜我们对标进口,比如说是DNP,如果用铝塑膜做的产品跟方形铝壳产品我们还有很多优势,很多安全优势,打破很多平衡,这个东西在动力里面就会更大,今年软包在动力里面占比非常小,1到9月份是9%,我们就算把日本人替代掉也还是非常薄弱的,我们也把这样的任务落在我们的研发上面,跟中旅和中南大学的团队做了一个高深冲技术方案。这个方案我不知道能不能得到行业的认可,现在单抗可以做到10毫米,目标今年可以做到单抗做到14毫米,明年年中8月份左右双坑做到4公分,给我们做软包动力电池企业更大的平台。你可以去设计你的电芯有更多的赋能。同时长期耐腐蚀上面,这个工艺后面会有一些汇报比较特殊的特色,跟在铝的研究上面增加了一些耐腐蚀的设计,我们的铝放在水电解液里面煮它,就不会发生变色,看我们怎么样设计这样的参数,我们铝塑膜保护是一个铝,铝再保护我们的软包电池。下面这样的图也是我们微波非极性从传统胶水胶膜粘接升级为锂盾化学铆钉锚固的保护机理,我们如何消灭极性破坏机理,只有形成非极性或者弱极性的界面,这是我们今天如何做好这个界面的方面,我们这上面做了非常多的工作。

同时也申请了很多专利,55项专利,目前授权30多项,发明专利10几项,包括利用非极性方法做的材料、铝这样一些产品。我们还是聚焦在铝塑膜这样的工艺技术上面只做这一个产品,提供开放的平台共同去为行业在其他材料领域里面如何实现非极性化,这是我们在苏州获得的一些项目,也是江苏省双创项目,这是我们在中科院的研发中心。

这张图吸引我这个行业,我以前在太阳能发电行业,也是在一家上市公司做研发和高管,进入这个行业给我深深感受2010年6月份以来,iphone4进入中国视野之后,锂电池一下子进入所有人的视野,我们的过去家里用的还是干电池,我们没有看到锂电池,手机上是锂电池,包括我们的电脑非常头疼,做着做着文件的时候要充电没电了,我们手机每天都要充电,这些都发现是什么,我们今天的电池太需要变革了,我们今天所有东西都已经非常满足我们的需求,只有电池还存在很多问题,我想包括很多安全问题,我们看电池,从1859年发明到现在200年了,也经历了很多问题,我看了一些文献,上个世纪之初的时候,铅酸电池天天着火,跟我们今天看到的汽车比较少,大家比较担心,这种担心不可能改变锂电池快速进入我们生活每一个方面的变化。第二个模式,铝壳电池会往软包电池发展,软包电池可以占据很多的比例,我如何用一层膜替代它呢,既轻便又可以提高效率,同时还有很多其他的功能。比如说绝缘,我这个铝塑膜天生绝缘,还可以做到阻燃,放到火里烧不着,还可以抗电压,放1万V也不会击穿它。第三也是我们讲的极性往来非常极性转变。饱和了极性就小了,我们饱和了极性就弱了,对称了极性就弱了,如何实现饱和和对称这也是消灭极性的方法,不仅在铝塑膜里面,正负极里面这些都是方方面面大有用处。一旦从极性往非极性弱极性转变我们的寿命会快速大大增强。

同样我们讲今天我们的电池包括材料也是一种新三国时代,中国、日本、韩国,电池非常强大,但是我们的材料还是受到日本人、韩国人,不仅仅在市场的占有、技术的占有还有理念的占有,我们今天看到我们行业电池大佬,今天我没有看到哪一个专家的在讲铝塑,没有人讲,看不到一张PPT和文字,我们的责任是没有把信息传递出去。第二可能日本人太强了,他把他的理念占有了中国所有专家的心智,其实我觉得包括我们今天做电池的研究里面,因为没有想到这个的时候,没有想到怎么装它的时候,这个没有变革,我们一直功率、能量、安全打转我们在做平衡,要这个就不要那个,这里面会受制,会缺乏一些要素,我觉得这也是我们软包电池迎来的重大机会。我如果给你一个不一样的材料壳是不是不一样,如何实封装电池外壳,不管铝壳还是软包壳,不要仅仅是封装和软包,还要是电池设计的平台,还要提供额外要素,比如安全能不能提供保障,我提供什么样的保障,这里面会有不一样,把它从功能上面做一些升级。这个铝塑膜的外壳非常重要,像人的皮肤一样,皮肤要装一个盔甲在身上好,还是薄薄的皮肤好,净化这么久,皮肤变得这么薄,还能保证一百年的寿命,从这个角度去理解,铝塑膜理解成人的皮肤是不是更好,划破会流血,电池也是一样划破会漏液,报废,所以它等同于人的皮肤,是非常重要的寿命部件和功能部件。右边是中国的市场,动力里面更少,在座的专家非常清楚,下面这个来看铝塑膜我们今天定义为锂电池地五大产能,我认为只能分成两个材料,内置材料和外置材料,如果定义成这个高度,这个铝塑膜会发生更快的变化。

这是进口的技术路线的方法,我们都知道要四条生产线两种工艺来做,没有连线的可能,所以它的效率相对比较低。每家生产线材料利用率95%,四个95乘起来81%,我们如何降本,这个20%是边角料,如果形成一条线,做成95%这里面节约了15%,我认为如何降本,首先工艺上必须要做同步,这也是我们做的不一样工作。第二胶水胶膜粘贴的方法,家里贴对联会用胶水来做,胶膜贴大力贴其他地方来做,还有第三种方法用钉子钉,挂结婚照和名画都是在墙上钉上去,你发现没有,从结婚到老这个画还在,这是化学保护。如何运用物理方法,我们采用的工艺方法是这样的,如何在物理上钉钉子不像宏观的,微观首先要发明一个钉子,怎么打进去,三个方面用等离子方法打进去,然后再用微波把钉子接起来,是不是就固定好了,这是一个逻辑。用微波发现铝是微波天然反射材料最好的,用微波最适合,因为低温度,不会破坏PT膜的本质特性,整个工艺方面就会变得更加优势,一上去力就非常大。不像我们其他的因为我们用热贴膜这个,中间几乎没有粘接力,基础路线上面来讲还是具备连线优异方法。铆钉一样,核心一个是钉子技术,第二是微波技术。

我们现在形成三大类九款产品,113、152和定做的产品为主。这是刚刚有听到袁总也在做双八五的评估,之前也提到双八五案例,双八五针对高分子材料衰减机理做的预估,它非常有价值,以前发电领域里面也是通过双八五预测二十年到二十五年寿命,今天十几年下来非常准确,高分子材料这个失效机理里面这个方法最好,最大的破坏就是温度和湿度,也有理论验证可以验证,这个公式,里面有一个非常好的表,电池里面应用五年或者三年的电芯,你要找到一两个关键参数试验模拟出来跟五年电芯对比,之后就可以有一定的寿命。首先机理一样,把相同的指标找出来。

我们通过铝塑膜做法比较简单,铝塑膜衰减机理比较单纯,双八八跟常温比有335倍加速,相对来讲比较快,我们做1500小时就有10到15年的寿命。这是高温高湿做四个月之后然后再做拆解,看有没有变色和腐蚀,第二有没有分层,也是对我们非常好的质量保障的诠释。这个是绝缘性的指标,我们发现我们这样的产品跟进口去比的时候,变电压测试只有三分之一,而且更小,更安全,这个测试太小0点0几,误差特别大,我们还有其他方法,我们用击穿电压做这个非常明显,最起码差十倍,这也是今天用非极性层,但是它带来的效果是非常不一样的,这里面的材料起到非常好的绝缘作用。我们做这个的目的我们自己也在做一部分储能,光伏今天的储能,加了储能之后还能拿到这样的补贴,这个里面要求是什么系统电压大于1500V,闪电的瞬间脉冲冲击13000V,很多领域里面包括循环次数7500次,要求20年、15年以上,对于膜材料要起到非常好地绝缘作用,我们也提供这样的一些支持。这个是阻燃性,我们今天看到圆柱电池方形电池不具备阻燃和绝缘电池,我觉得这是软包电池会带来不一样的方法,你不用担心安全问题,你放心做大,我帮你解决安全和寿命问题。长期耐腐蚀这些指标跟人家差不多,如果我用更长时间对比它,特别这边放耐腐蚀之后的测试,为什么放两个指标,一个冲根后一个冲根前,冲根跟不冲根的差别很多电厂没有去测,原来非常高的发现突然非常低,我们冲完之后更高,因为这个铆钉一旦冲完之后一下扣起来了,所以更加发挥它的优势。

我们自己的研发技术上面也把目标定位把产品定位高深冲型和高电压电流耐受型,其他都是基础指标,在这里面我们可以满足如何让我们的软包电池跟方形电池竞争,第二如何让我们进入不一样的领域,特别光伏发电的储能领域,这个跟我们的汽车有非常大的衔接作用,今天光伏装机容量全世界最大,已经非常非常大。整个我认为如果在储能里面用比汽车上用要求电压耐受性更高,系统电压要1000V以上,今天铝塑膜要600V到800V,我们已经可以做到1500V。同时高深冲方案可以帮助锂电池电芯企业实现电池的电压提升而不是电流提升,我们电压太低才几V,我以前做太阳能原来也是非常低做高电流,电流做9点几绝不做电流,如果再做肯定亏本,做的越多亏的越多,有一个温度效应,最后变成要提升电压,给你更高空间的时候,可能提升电压的方案会更多。

最后感谢我们合作的伙伴,我们跟中化和丰盈科技做的研究比较多,同时在研发上面跟中国铝业、东南大学和中南大学做了很多工作,今天做这样的软包电池我们拥有非极性界面解决方案,最后打广告语:要放心用锚钉。



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文章标签: 电池

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