突破瓶颈,新能源汽车电池版的“充电五分钟,通话两小时”
在近日召开的2019世界新能源 汽车 大会上, 宁德时代“高比能快充锂离子电池”技术获得全球新能源 汽车 创新技术奖。该技术突破了石墨体系不能快速充电的技术瓶颈,运用孔道优化和“快离子环”技术,在保持高能量密度、高安全性、长寿命等优点基础上,可在15分钟内完成100%充电,确保电动 汽车 300公里的续航里程,堪称另类的“充电五分钟,通话两小时”!
众所周知,对于纯电动 汽车 而言,电池系统的充放电性能是决定车辆实际使用效果的重要指标。高能量密度和快速充电能力不仅是各动力电池厂商不断努力开发的技术方向,更是新能源技术的核心领域。
宁德时代新能源 科技 股份有限公司(以下简称宁德时代)科研项目主管程晓燕表示,目前业界为了实现快速充电,普遍采用钛酸锂和无定形碳作为负极活性材料,但是钛酸锂和无定形碳在实际应用中均不可避免的存在能量密度严重不足、成本高的缺陷,常规增加导电材料用量的设计,也会影响电芯的能量密度。“近年来,部分厂商开始 探索 将石墨作为活性材料,但石墨在作为快充材料时面临的难题是,如何让锂电子快速从正极释放出来,再快速从负极进去。”
程晓燕解释说,石墨更像高速路,虽然能量密度更高,但锂电子只能顺序通过。也就是说,石墨并非天生适合于快充技术的材质。“但我们用技术突破了材质本身瓶颈,它的杀手锏就是‘快离子环’和‘超电子网’。”
宁德时代高比能快充锂离子电池技术将石墨负极材料用于快充电池,运用孔道优化和“快离子环”技术,在石墨表面打造一圈高速通道,大大提高锂离子在石墨负极的嵌入速度,可实现10~12min充电80%SOC,结合正负极极片的晶体取向和容量过量系数等参数调配,配套机械件、热管理和快充BMS设计,使化学体系和电池设计参数达到最优匹配,在实现快充的同时保持高能量和长寿命等特点。
此外,技术团队开发了“超电子网”技术修饰正极材料,结合正负极极片的晶体取向和容量过量系数等设计参数调配,优化电解液、正负极的动力学性能,使化学体系和电池设计参数达到最优匹配。
“通俗来讲,‘快离子环’和‘超电子网’分别作用于负极和正极,为大量锂离子同时涌入负极建立快速通道,提高锂离子扩散速率。”程晓燕说。
此外,在机械件设计方面,该团队创造性地对电池单体顶盖进行简化设计,将电极端子设置到顶盖板侧面并减小端子厚度,显著降低内阻,有效控制快充发热量,保证快充可靠性的同时提高5%以上能量密度。
“我们的快充技术具备4C—5C快充能力,实现10—15分钟快速充电,与钛酸锂负极的快充体系相比,具有明显的能量密度和成本优势,与行业内同样用石墨作负极的其他快充技术相比,保持同等电池能量密度条件下,能提高20%—30%充电速度,并具有更好的循环和耐候性能。”程晓燕说。
目前,宁德时代研发的以快充石墨为负极主材的超级铁锂快充电池,已经应用在超过5000台电动大巴上,大巴运行状态良好,得到整车企业和公交用户的好评,该电池也被交通部评为“新能源公交最佳口碑电池”。
属于市能源主管部门管理。新能源资源包括太阳能、风能、地热能、生物能等,新能源资源开发利用由市能源主管部门实施统一管理,市能源主管部门受市政府委托负责组织和协调新能源的资源调查、新能源规划编制和开发权的受理。
对于拟建项目的获取查看方法,个人认为是需要区分行业的,不同的行业查看方法不同,对应渠道也不同,但是整体上是相似的,因此我以自己比较熟悉的行业来分享一下,谈一谈我是如何查看发电工程相关拟建项目的。
拟在建项目,也就是正在审批流程中,或者被审批通过但是还未开始招标的项目。拟在建项目涵盖范围广阔,可以是建筑工程,化工,冶金,钢铁等工业工程,也可以是医院,学校等公共设施的工程项目。对于拟在建项目怎么投标?其实和其他的招标项目是相似的。
拟在建项目本身是无法进行投标的,因为项目可能还未被审批,或者虽然审批通过,但是并未进入招标流程。但是拟建项目确定建设地址后,后续的总图设计、建设用地规划等等内容都会出炉,虽然无法进行投标,但是对项目的了解以及关系的维护都是很有必要的。
对于投标企业来说,如果前期跟踪一个或者几个拟在建项目,其中某个拟在建项目准备进入招标阶段,那么对于投标企业就来说,就可以准备进行投标了。如果到投标阶段再进行跟进,你和其他人的差距就会越拉越大。
发电工程这个领域,在行业归属上属于水利水电,这也算是一个市场规模非常庞大的行业,招投标活动比较常见,而且竞争比较激烈。在获取查看发电工程相关的招标信息和拟建项目信息时,我也尝试过不同的方法和渠道,包括免费的渠道,需要付费开通会员的渠道,各类政府采购网站等,发现整体差别不大。
目前很多的第三方招投标网站不仅提供各种类型的招标信息,也可以提供拟建项目信息,当前我经常使用的是剑鱼标讯,感觉这个网站的信息数据比较全面,单纯查看信息的话不收费,这一点比较好,虽然其他功能的使用上会有收费的情况,但是相比目前市场上同类的产品,只是查看信息就会高价开会员,算是比较良心了。
对于免费渠道的话,政府类招投标平台是一个重要的选择,比如中国招标投标公共服务平台和各类政府采购网,查看发电工程相关的拟建项目信息,及时性和准确性都是足够的,唯一不足的就是信息比较零碎,查看起来比较费时费力。但是相比其他第三方的民营招投标平台动辄几千上万的使用费还是很靠谱的。
在竞争激烈的市场中,及时和准确的信息往往是一个企业投标成败与否的关键。对建筑产品及服务供应商、承建商和分包商来说,及时获得拟在建项目信息越多、越早,赢得中标的机会就越大
本条例所称新能源开发利用,包括新能源技术和产品的科研、实验、推广、应用及其生产、经营活动。第三条 在本省行政区域内从事新能源开发利用活动的单位和个人,必须遵守本条例。第四条 新能源的开发利用,应当与经济发展相结合,遵循因地制宜、多能互补、综合利用、讲求效益和开发与节约并举的原则,宣传群众,典型示范,效益引导,实现能源效益、环境效益、经济效益和社会效益的统一。第五条 各级人民政府应当把开发利用新能源作为一项产业,加强对新能源工作的领导,纳入国民经济和社会发展中长期规划和年度计划,并综合运用税收、价格和信贷等手段,扶植新能源资源的开发利用。
新能源开发利用所需资金应当列入财政预算,并随经济发展逐年增加。第六条 对在新能源开发利用以及管理工作中做出显著成绩或者有重大发明创造的单位和个人,由各级人民政府或者新能源管理机构给予表彰和奖励。第二章 职责与管理第七条 县级以上人民政府新能源管理机构主管本行政区域内新能源开发利用的管理工作。其主要职责是:
(一)贯彻实施有关新能源的法律、法规、规章和政策;
(二)编制新能源开发利用规划、计划,报新能源建设项目,组织、指导新能源的科研、实验、推广和应用工作;
(三)上报、审查、监督大中型新能源建设项目专业技术的设计、施工工作;
(四)协助技术监督部门制定新能源技术和产品的地方标准,监督检查新能源产品的国家标准和地方标准的实施情况;
(五)负责新能源的行业管理、业务指导和部门间的协调工作,组织新能源科技开发、专业培训、知识普及、咨询服务和国内外技术合作与交流;
(六)负责乡镇企业和农村生产、生活用能节约的管理工作;
(七)法律、法规规定的其他职责。第八条 县级以上人民政府应当健全完善新能源管理机构,保持机构的相对稳定。
乡镇农业技术推广站应当确定专职或兼职人员负责新能源技术的推广工作。
新能源管理部门的培训、试验、服务基地及其财产,任何部门不得侵占或者挪用。第九条 各级人民政府及其有关部门应当引导和鼓励开发利用新能源,推广和应用新能源技术和产品,加强新能源开发利用的宣传、推广和科技知识普及工作。第十条 各级人民政府的计划、经贸、财政、科技等有关部门应当依照有关法律、法规的规定和各自的职责,支持新能源管理机构做好新能源开发利用的管理工作。第三章 科研与实验第十一条 各级人民政府应当动员和鼓励社会各界有关专家、学者、科技人员积极参加新能源科研、实验活动。对民间组织和个人从事新能源科研、实验项目的,应当给予技术指导和支持。第十二条 新能源管理机构应当对新能源重点科研、实验项目组织有关专家和科技人员进行可行性论证,确认其技术可靠、经济合理后,方可付诸实施。第十三条 新能源管理机构设置的质量检测单位,应当经技术监督部门认证后方可承担质量检测工作。
新能源产品和农村用能节约产品研制完成后,必须报新能源质量检测单位检测合格,方可生产和销售。第四章 推广与应用第十四条 各级新能源管理机构应当结合本地实际,制订具体措施,普及新能源技术知识,推广新能源产品,培训专业技术人员。
新能源管理机构的工作人员应当掌握先进的新能源技术信息,为新能源的开发利用提供有效的服务。第十五条 下列新能源技术应当重点推广应用:
(一)户用沼气池综合利用技术,工农业有机废弃物和城镇生活污水厌氧净化处理及供气技术;
(二)秸秆等生物质气化、炭化技术;
(三)太阳能热水、采暖、种植、养殖技术;
(四)风力、太阳能发电技术;
(五)利用地热资源种植、养殖和集中采暖技术;
(六)其他成熟的新能源技术和节能技术。第十六条 从事新能源技术和产品推广的单位和个人,应当推广技术成熟、性能先进、质量合格、安全可靠的技术、产品,对用户实行建、管、用跟踪服务,传授安全操作知识,防止造成人身伤害和主体工程损坏。
众所周知,对于纯电动汽车而言,电池系统的充放电性能是决定车辆实际使用效果的重要指标。高能量密度和快速充电能力不仅是各动力电池厂商不断努力开发的技术方向,更是新能源技术的核心领域。
“锂离子电池又被称为摇椅电池。”宁德时代新能源科技股份有限公司(以下简称宁德时代)科研项目主管程晓燕告诉科技日报记者,摇椅的两端为电池的两极,锂离子在摇椅的两端来回奔跑。充电时,锂离子从电池的正极经过电解液移动到负极。作为负极的石墨呈层状结构,锂离子通过层间嵌入到石墨中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
衡量电动车充电效率的一个关键指标是充放电倍率(C)。充放电倍率,可以简单理解为充、放电的速率。锂离子电池的充放电倍率,决定了我们可以以多快的速度,将一定的能量存储到电池里面,或者以多快的速度,将电池里面的能量释放出来。例如,额定容量为100安时的电池用20安放电时,其放电倍率为0.2C,所用的容量1小时放电完毕,称为1C放电;5小时放电完毕,则称为0.2C放电。业界普遍认为,电动汽车快充是指充电倍率大于1.6C的充电方式,也就是从0%充电到80%时间小于30分钟的技术。
要缩短充电时间,就要不断提高充放电倍率。快充技术的核心,就是通过化学体系和设计优化,加速锂离子在正负极间移动的速度。但是,在研发快充技术时光考虑速度还不行。该技术突破了石墨体系不能快速充电的技术瓶颈,在保持高能量密度、高安全性、长寿命等优点基础上,可在15分钟内完成100%充电,确保电动汽车300公里的续航里程。
2014年10月12日和13日,国家能源局网站连续发布《关于开展新建电源项目投资开发秩序专项监管工作的通知》(“国能监管[2014]450号”)和《关于进一步加强光伏电站建设与运行管理工作的通知》(“国能新能[2014]445号”)。上述通知指出:一些地区和项目存在政策尚未完全落实、配套措施缺失以及备案(核准)程序不透明等问题,尤其指出新建电源项目投资开发的一些严重投机行为,扰乱了电源项目投资开发秩序。
国能新能[2014]445号文中指出:“各省级能源主管部门应按照《光伏电站项目管理暂行办法》等要求,明确光伏电站项目备案条件及流程,并尽可能减少项目备案前置性条件。各地区要科学安排项目布局和建设规模,鼓励采取招标、竞争性比选等方式选择技术经济指标先进、市场消纳条件好以及采用新技术新产品的项目,取得备案的项目在规定时限内未开工,省级及以下能源主管部门可用其他等容量的项目替代。禁止买卖项目备案文件及相关权益,已办理备案手续的光伏电站项目,如果投资主体发生重大变化,应当重新备案。”