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全球首艘锂电池潜艇下水 汤浅锂电池有啥黑科技?

2018-10-15 13:38| 发布者: admin| 查看: 224| 评论: 0|来自: 高工锂电网

摘要: 锂离子电池的应用领域正在不断延伸,背后是其技术和产品性能不断提升的结果。近日,日本第11艘“苍龙”级潜艇“凰龙”号正式下水,该潜艇采用了日本汤浅技术公司最新研发的锂离子聚合物电池,取代了使用传统铅酸蓄电 ...

锂离子电池的应用领域正在不断延伸,背后是其技术和产品性能不断提升的结果。近日,日本第11艘“苍龙”级潜艇“凰龙”号正式下水,该潜艇采用了日本汤浅技术公司最新研发的锂离子聚合物电池,取代了使用传统铅酸蓄电池的“不依赖空气推进”(AIP)系统,由此成为日本首艘、同时也是世界上首艘锂电池作为动力的潜艇。

有日本网友及日媒称该潜艇技术要比中国同级别潜艇先进1015年。

据了解,“凰龙”号由日本三菱重工建造,艇长84米,标准排水量为2950吨,水中速度约20节。由于搭载了锂电池系统,该潜艇可以实现更快速的充电和更高的电量容量以及更轻的重量,使得该潜艇的隐蔽性,灵活性和续航里程等方面的性能都得到进一步提升,从而大大提升了“凰龙”号的作战性能。

一直以来,潜艇都将铅酸电池作为动力能源提供的首选,但铅酸电池体积大、重量大,电能转换效率较低,且由于电解液涉及硫酸等危险化工品,不利于长时间维护等缺点也无法满足新一代潜艇作战性能提升等要求。

因此随着近年来锂电池技术的不断成熟,潜艇设计师也开始考虑将锂电池作为铅酸电池的继任者使用。而此次日本将锂电池首次应用到潜艇当中,也意味着实现了潜艇锂电池的实用化,或将对全球各国新一代潜艇的设计产生影响。

客观来看,锂电池应用在潜艇上是锂离子电池产品性能优异的体现,同时也有利于推动锂离子电池的技术提升,但也需要注意到锂离子电池当前面临的缺点和挑战。

事实上,日本苍龙级潜艇采用锂电池系统虽然有积极意义,但锂电池容易起火发热的风险对潜艇而言也是一大威胁。当前锂电池在数码,电动汽车等领域的起火事故层出不穷,表明锂电池的安全性能还有待提升。

同时,此次给日本潜艇提供锂电池系统的电池企业日本汤浅技术公司,其锂电池产品此前曾出现过严重的起火事故,为苍龙级潜艇研制和量产的锂电池项目也出现了滞后,这表明汤浅公司的锂电池技术的先进性还有待观察,而搭载锂电池的苍龙级潜艇形成真正的战斗力或许还要好几年的时间。

下面就来看看本周锂电行业都有哪些新技术和大事件吧。

1天津力神高比能锂电池项目中期检查达到预期效果

近日,科技部高技术中心“新能源汽车”重点专项管理办公室(以下简称“专项办”),组织专家对天津力神电池股份有限公司牵头的“高比能量动力锂离子电池开发与产业化技术攻关”项目进行中期检查。

此次中期检查采取现场检查方式进行,检查组专家审阅了项目中期检查资料,现场查验了高比能电池单体、模组以及软包电池生产线。

该项目经过两年的实施,目前已完成了高镍正极材料的开发,可逆克容量达到213mAh/g,首次效率达到91.4%;完成了硅碳复合负极材料开发,可逆克容量达到了754.8mAh/g,首次效率达到89.87%;开发了高比能量电池单体,比能量达到了303Wh/kg,并进行了软包电池生产线的建设。

检查组专家对项目执行情况进行了质询和讨论,对项目后续电池单体的循环寿命和安全性研究,集成应用等研发计划,以及经费使用情况等方面提出了建设性的意见,对下一步风险进行了提示,并给出了针对性的意见,对项目能否顺利完成和目标的实现作出了预判,达到了中期检查预期的效果。

点评:当前动力电池企业都在积极开发300wh/kg的动力电池以应对2020年补贴退出之后的市场竞争和挑战,但却进展缓慢,目前仅有宁德时代,天津力神和国轩高科三家企业承担了科技部项目,并都已经开发出了300wh/kg的单体样品,但距离真正的产业化还存在一段距离,这意味着国产高比能动力电池的研发量产还需要克服多重困难,任重道远。

2、华为申请业内首款锂硅电池专利电量提升30%

日前,华为消费者业务集团向国家知识产权局申请了一项锂电池的发明专利,描述了业内首款专利锂硅电池,有望大大提高快速充电能力,并确保安全。

据悉,新电池表面覆盖了3D氮掺杂碳涂层,这种涂层可以在相对较低的温度下合成,具有较高的导电性,从而实现超高速充电。与传统的快充解决方案不同,锂硅电池的快充方案采用的是低压大电流模式,其目标是最大限度地增加进入设备的电流,同时将效率损失、热量和节流降至最低。

华为表示:“就像多点触控技术改变了显示屏的工作方式一样,华为的超高速充电技术将重新定义人们使用智能手机的方式,让用户免受无手机恐惧症的困扰。”

点评:事实上,华为此次申请的锂电池专利主要是针对锂电池的材质进行改善,加入了硅材料,相较于传统石墨电池新型电池将会更耐用。但还远没有达到革命性的效果。就像此前华为宣布推出了业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池,实际上只是在锂离子电池中加入石墨烯辅助散热,并不是用石墨烯取代石墨做负极提升电池的能量密度。不过,华为此次推出的新技术相比石墨烯电池的炒作或许更靠谱一些,有助于提升现在锂离子电池的能量密度和快充性能。

3日产与英企合作二次利用日产电动汽车电池

据外媒报道,日产(Nissan)公司与其英国长期供应商-EDFEnergy签署了一项新合作伙伴协议,该合作伙伴关系旨在探讨日产电动汽车(EV)二次电池如何可以支持需求方管理。

在第一个合作项目中,合作伙伴将探索从日产聆风(NissanLEAF)车型中回收的退役电池应用于商业电池储能的商业案例。该系统将使用EDFEnergyPowerShift将电能存储在电池中,并重新释放回电网,以快速响应需求侧响应(DSR)计划。与依靠煤炭和天然气进行发电的电站相比,该储能系统提供更低碳的解决方案,以满足电网电力高峰期的需求。

同时,在日本本土市场,日产也与其他几家公司(包括东京电力公司)合作,一起创建虚拟电厂,将电动汽车、家庭和办公室的电池组合在一起。日经指出,日本经济产业省的目标是,截至2020财年,拥有能够处理约50兆瓦的储能系统(可为约15000户家庭供电)。

点评:从与丰田等车企宣布计划从10月份开始回收、处理报废车的锂离子动力电池,到此次与英国企业EDF Energy签署合作协议,研究退役动力电池的商业化储能应用,表明日产汽车在动力电池回收和梯次利用方面的研究已经走在了行业的前列,这给中国大批主机厂和动力电池企业提供了参考,进而实现动力电池回收和梯次利用的经济价值。


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