近日(5月24日),据相关媒体报道,中国科学院的一项新型锂离子电池技术,正式完成了规模化量产。据了解,中科院深圳先进技术研究院唐永炳团队,过去10年,一直致力于该项技术及相关研究。而该项技术转化为量产产品后,事实上具备了具有更宽温域、更高性能、更低成本的优点,较目前的传统锂电池,具备了更大的商业价值与社会价值。据了解,本次量产的产品合格率已经达到99.11%,实质性的跨越了商业化最大的难题。

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宽温域

所谓温域,指的是电池能够正常工作的最高与最低区间,目前锂离子电池的常规工作温域为-20℃-60℃,当温度过低时,电池充放电性能都会受到明显影响。据资料显示,当处于-20℃情况下,性能会衰减50%,如果达到-40℃时,性能只剩下最优时的12%。这就是我国北方地区,在冬天使用电动汽车时所面临的的问题,不仅实际续航大打折扣,甚至充电时都会特别慢。

有些电池,极端情况下甚至没法充电,例如最近上市的丰田首款纯电动汽车bZ4X,在海外就被曝出,当温度低于0℃时,无法进行快充,而其给出的解决方案也颇显无奈——“不要在0℃以下快充”。

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新产品温域测试(左:-70℃测试,右:80℃测试)

言归正传,此次唐永炳团队的产品,温域宽度为-70℃-80,可谓相当惊人。其实此前中科院也曾有过拓宽电池温域的专项研究课题,温域也能达到-45℃及60℃,并且低温下也能达到1C(倍率)的充电水平,但因为是镍氢电池,对于目前我国的纯电动汽车市场并没有较大影响。而另一项复旦大学夏永姚团队2018年的锂离子电池的低温工作研究项目,虽然也达到了-70℃的极限值,但由于能量密度相对较低,而没有商业化。

截至目前,笔者还未了解到唐永炳团队的产品,在低温情况下性能的具体衰减率,但因为能在-70℃的温度下工作,并且量产,所以笔者推断其应该能够很好的胜任我国北方地区-20℃至-30℃的冬季气候,这无疑对北方用户是一个利好,也很可能有助于我国车企拓展俄罗斯、北欧等市场。

高性能+低成本

商业价值肯定不只考量先进性一个指标,更要结合量产成本。而该项技术的另一大突破则在于成本的下降。

该项技术量产化的产品,采用了一种新型铝基复合负极材料,理论容量高,能量密度较传统锂离子电池提升了13%-25%,具有更长的续航能力。而正是因为这种性能优势,再结合团队开发的高性能电解液,使电池产品在低温工作环境下,摆脱了对于纳米级正极材料的依赖,使整个成本下降了10%-30%。

另外,该产品还表现出了尤为重要的快充性能,这也是在电池技术最核心的指标之一,其20分钟即可充满电,要知道市面上很多电池从30%-80%跨度下的充电,30分钟能完成就已经算比较出色的了。而唐永炳团队的产品一旦大规模商用,势必可以很大程度上解决电动汽车长途出行的“致命”缺陷。

唐永炳

1998年-2002年,唐永炳就读于河北科技大学,主修金属材料与热处理专业,后于 中国科学院金属研究所,取得材料科学与工程博士学位,毕业后曾任香港城市大学应用物理与材料科学系研究员。2013年9月,加入中国科学院深圳先进技术研究院,功能薄膜材料研究中心主任,博士生导师,主要从事新型储能材料及器件、功能薄膜材料的研发与应用研究。已发表SCI论文122篇,申请专利396项,其中23项发明专利已经实现了转移、转化。

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目前担任的社会职务有广东省电池行业协会理事会副理事长,《Green Energy&Environment》(《绿色能源与环境》)期刊青年编委,科技部国家重点研发计划重点专项合作项目专家组专家,广东省新能源重大专项专家组专家等。

写在最后:

从唐永炳老师20多年在材料学相关领域的研究经历来看,其已经不止一次在电池相关技术上获得的重大突破。

早在2016年,其率队发现的 “一种新型高能量密度铝—石墨双离子电池”科研技术成果,就曾被专业媒体评选为“2016年电池领域的十大黑科技”之一。2017年,其研发的“柔性超快充放电池”,在第十九届高交会上,被专家委员会在上千个推荐项目中,评为“十大人气产品”和“优秀产品”奖。

而本文介绍的这款量产的新型锂离子电池,很可能会影响整个相关产业格局,让我们拭目以待。

本文为【车评网】原创,作者:郭友力,编辑:小编撰,关注【车评网】,专注汽车行业深度报道。

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