基于高倍率动力锂电池产品与储能电源关键技术研发应用及产业化
摘要:随着新能源的开发和利用也推动了新能源汽车产业的发展,新能源整
车制作厂商对动力电池在能量密度和生产成本、制作技术、循环使用方面的要求
更高,对此需要科学大力研发和应用储能电源关键技术,以此满足相关需求。
研
究发现,方形动力电池具有能量密度大、成本低、充放电倍率高、循环使用率高、电池阻力小的、组成结构简单的优点,尤其是高倍率动力锂电池产品,其可以有
效满足续航里程要求高的新能源汽车中,已经成为了一些整车厂家和储能企业关
注的重点产品,对此本文主要浅谈高倍率动力锂电池产品与储能电源关键技术研
发应用及产业化。
关键词:高倍率动力锂电池产品;储能电源关键技术;研发应用;产业化
引言:
当前我国智慧能源企业已经设立了拟募资基金,旨在投资建设新能源企业下
的高能量大密度动力储能锂电池及产业化项目,研究发现我国在高倍率动力锂电
池产品与储能电源项目上的投资力度不断加强,总投资进入已经接近19亿元。
一、基于高倍率动力锂电池产品的研发背景
在新时代下,年轻人更喜爱功能完善、新技术研发下的无人机,其不仅是一
个飞行器,也是新时代下的新产品,其已经被广泛应用在了多个领域中,可以进
行电力故障的排查,可以用于农业生产,可以进行航怕和航测。
其也可以应用在
一些地势地形条件复杂,操作难度大,风险大的领域中,可以有效彰显自身的功
能和特点,提高工作效率,为人类带来各种福利。
对于无人机内部构造而言,其
设备轻小,但是对能量需求高,其中的航模等都需要安装基于高倍率动力锂电池
产品,确保电能输出可靠和安全,可以有效满足飞行和爬升需求。
此外,其因为
高能量、高密度,可以有效满足无人机航模下的续航飞行需求。
有一些材料厂家
已经研发出了我国首批无人机用基于高倍率动力的正极材料,其可以有效满足无人机下基于高倍率动力锂电池高输出功率的需求。
可以有效提高其质量能量密度和体积能量密度,在后期也研发出了一种单晶体高倍率钴酸锂材料,该材料密实度高,结构特殊,可以有效实现高倍率动力锂电池产品的高电压应用。
二、高倍率动力锂电池产品与储能电源关键技术研发应用表现
当前高倍率动力锂电池产品与储能电源关键技术在研发成功后已经应用到了无人机市场、航模和航拍、储能、车用启停电源控制领域中,还有一些产品已经被投用到了国外领先电池企业中,进行批量供应,已经实现了应用的市场化,在我国市场中的占有率不断提高,销售总额也不断提高。
高倍率动力锂电池产品外形轻巧、充电性能强,可以满足人们的持续用电需求,在高倍率动力锂电池产品的广泛应用和快速发展下,一些地区的研究人员尝试着寻找和研发一些高效率、高性能的产品和材料。
其中正极材料是锂电池的核心材料,其可以有效满足锂电池不同应用场景下对材料能量密度和输出功率、循环使用、复杂环境存储、安全性能保证方面的要求,具体应用如下所示:
第一,高能量密度的应用。
当前人们常用的数码消费型智能手机和电脑、电动汽车等都对能量密度要求高,对此需要人们研发出单晶体高电压钴酸锂以及多元材料、高镍含量的多元材料、富锂锰基材料、固态电池关键材料等正极材料,以此确保材料的填充性,满足锂电池能量密度要求。
第二,高功率的应用。
在无人机、电动汽车、混合动力汽车、快充型电动汽车中对充电和放电倍率要求高,需要控制锂离子的迁移距离,增大锂离子的扩散系数,确保锂电池可以快速充放电[1]。
三、基于高倍率动力锂电池产品与储能电源关键技术产业化策略
(一)明确要求,解决发展难题
为了有效实现以上技术目标,需要优化材料结构设计,控制生产工艺,有效控制系统,从基于高倍率动力锂电池产品的前驱体结构和制造工艺、正极材料温度固相结晶过程进行优化改进,增强材料的体相掺和性质,加强对表面光滑度的处理,加强对细节的控制,并从生产过程中向着产品质量控制转变。
随着科学技
术的发展,基于高倍率动力锂电池产品的发展也面临着一系列发展困境,如果突
破困境是当前工作的重点,对此人们需要把握钴酸锂正极材料的优势和特点。
当
前我国新能源电动汽车产业不断发展,其已经成为我国的战略性产业,锂离子锂
电池作为核心技术,是其重要的动力电池体系,当前锂电池材料体系在能量密度
和可靠性、安全性方面还有很大的改进空间,对此人们也在继续研发新的锂离子
电池材料体系。
总之,当前的锂离子电磁研发技术发展前景好,上升空间大,产
业化特点显著,在当前对于电动汽车和工业储能关键技术应用下的正极材料体系
为多元材料、磷酸铁锂,在未来也主要以磷酸梦铁钾为主[2]。
(二)积极研发和应用正极材料,实现关键技术的产业化发展
当前钴酸锂正极材料在早期就被应用到了商业领域中,其作为一种新型的锂
电池正极材料,体积能量密度大,具有高倍率动力放电的优点,在当前的高端数
码领域和其他高功率领域应用下有着非常大的优势。
当前我国的无人机高倍率动
力锂电池钴酸锂正极材料的研发和产业化应用经历了多个阶段,其研发和产业化
应用状态良好,产品优点突出,在一系实践下也研发出了多个关键技术,在2015
年就已经实现了批量化生产,已经成为我国行业内同时具备高能量合高倍率的钴
酸锂正极材料。
后期,我国研发出了单晶体细颗粒材料高温固相结晶新工艺,并
在结合多元素技术下有效提高了材料电流放电能力和材料高电压应用结构的稳定
性和高温循环使用寿命。
人们还研发了新的表面优化技术,可以装饰材料表面,
确保材料性能符合相关要求。
另外,高倍率动力锂电池产品倍率强,能量密度高,循环利用率高,可以实现高温存储,在此优势下,其综合性能已经达到了国际水平,逐渐成为了应用行业内的标准性产品。
当前一些新的产品在生产后被投放到
了著名高功率电池企业中,比如创新、亿航智能企业下的无人机、航模、启动电
源配套设施中,其市场占有率和销售金额都不断上升。
(三)加强产业化成果的分析
为了更好的评估和分析无人机用高倍率动力锂电池钴酸锂正极材料的研发和
产业化应用成果,分析其在相同领域中的地位,产业化成果未来发展和应用趋势,人们需要对高倍率动力锂电池产品批量供应下的领域市场成熟度进行分析,对市
场规模进行分析。
在具体开发时需要采用先进的正极材料制备和检测仪器,未来
扶持该开发项目,国家科技委员会加强了在科研项目、平台建设方面的资金投入,加强了在锂电池材料研发、性能测试、性能分析、电池循环使用寿命、安全性能
检测方面的基础设施建设力度,有效推动了该项目关键技术的发展和应用[3]。
(四)科学利用相关政策,完善措施
为了推动高倍率动力锂电池产品与储能电源关键技术产业化发展,需要国家
积极出台相关政策,营造基于创新发展的环境,根据项目需求制定科学的减税降
负措施,释放市场活力,扶持相关企业的发展。
并加强科学技术和资金的投入,
加强对关键技术和新产品研发、基础设施建设的投入,完善运行机制,在此过程
中需要增强服务意识,加强对相关科学家、技术专家、企业家的培训,激发他们
的创新精神,以此营造良好的社会环境。
四、结束语
总之,在高倍率动力锂电池产品研发和应用,储能电源关键技术产业化发展下,需要明确目标,把握趋势,加强技术和资金方面的投入,为优秀企业进行研
发搭建可靠的平台,增强企业的创新能力,以此实现区域的协同发展。
参考文献
[1] 张明宇,矫利伟. 动力锂离子电池技术应用及展望——评《动力及储能
锂离子电池关键技术基础理论及产业化应用》[J]. 电池, 2020, 50(5):2.
[2] 彭贵华, 陈振, 燕章贵,等. 高导电率碳材料应用于高倍率动力电池磷
酸铁锂和三元正极材料[J]. 电池工业, 2021(5):6.
[3] 吴凯. 新一代锂离子动力电池产业化技术的开发[J]. 中国科技成果, 2020(4):2.。