遨優(yōu)動力代東舉：富鋰錳基電池技術(shù)應(yīng)用前景
圖為浙江遨優(yōu)動力系統(tǒng)有限公司研發(fā)總監(jiān)代東舉做主題演講
9月22日上午，由中國化學(xué)與物理行業(yè)協(xié)會動力電池應(yīng)用分會和電池中國網(wǎng)聯(lián)合主辦，全球未來出行大會組委會戰(zhàn)略支持，同濟大學(xué)汽車學(xué)院、優(yōu)必愛信息技術(shù)(北京)有限公司重點支持的“Li+學(xué)社·成就鋰享 智信未來（2018）電池技術(shù)沙龍”第五期：“歸因重組-大數(shù)據(jù)解開電池安全困局”沙龍在杭州國際博覽中心舉辦。浙江遨優(yōu)動力系統(tǒng)有限公司研發(fā)總監(jiān)代東舉在沙龍上做主題演講，以下是演講內(nèi)容。
浙江遨優(yōu)動力系統(tǒng)有限公司研發(fā)總監(jiān) 代東舉：
各位專家、各位同行，大家上午好，本來今天的會議是讓陳博士過來跟大家進行匯報的，因為他今天臨時有事，我就代替他向大家做一個匯報。
我今天匯報的主題就是富鋰錳電池的應(yīng)用前景。今天匯報分為三大部分，第一個是富鋰錳新產(chǎn)品介紹，另外簡單介紹一下遨優(yōu)公司，以及遨優(yōu)公司現(xiàn)在推出的產(chǎn)品。
首先我們來看富鋰錳這一塊，富鋰錳的材料大家其實都不陌生，在05年的時候就已經(jīng)提出這一款材料了。這兩年隨著貴金屬還有電機成本的不斷下降，對能量密度的要求，這一款材料又給提上議程了。
這一款富鋰錳材料是隨著對錳系材料的研發(fā)出現(xiàn)的，它的原理跟我們現(xiàn)在市場上普遍見到的三元材料是不一樣的。那什么是富鋰錳呢？富鋰錳從它的元素組成來說，我們也可以把它看成是一種多元材料，也可以說是三元，也有可能是兩元，跟這個里面的金屬配比有關(guān)系。
但是它又跟目前普遍市場上的錳酸鋰不一樣，有時候我們經(jīng)常跟主機廠包括一些供應(yīng)商在聊的時候，他們會問，這個富鋰錳跟錳酸鋰有什么區(qū)別？今天我給大家講一下。
富鋰錳目前普遍認可的一種定義，就是兩種化合物的不溶體，就是錳酸鋰和過渡金屬化合物的合成物，現(xiàn)在普遍把它寫成鋰2錳氧3，包括一個固溶化合物的組合。普通的錳酸鋰就是一個錳系的氧化物，而三元材料就是以電阻錳為主的，或者電阻鋰為主的，三種元素的搭配形成的這種化合物。
為什么叫富鋰？因為它的鋰會穿梭到過渡金屬層里面去，所以說它的鋰含量相對比三元材料和錳酸材料偏高一些，而且這個材料是以錳系為主，所以大家都叫它富鋰錳。我們?yōu)槭裁催x擇富鋰錳？富鋰錳的這一款材料它的優(yōu)點是很明顯的，主要表現(xiàn)在克容量特別高，可以達到3百或者4百，對我們的研發(fā)方向來說，這是一個不可或缺的材料。
另外富鋰錳的材料主要是以液錳為主的，其中錳元素的含量特別高，我們對比了目前4個含量，就是811材料我們比了更多的元素組成，其中富鋰錳的元素材料錳元素特別高，所以它的優(yōu)勢比較明顯。
富鋰錳優(yōu)勢很明顯，但目前也有一些缺點，就是一直阻礙它商業(yè)化，主要有幾大方向。一個是首次效率不高，大概在60%到70%左右，可能做得好的在80%，我們市場上普遍做的都在85%以上，只要做材料設(shè)計的都知道，如果首次效率偏低，即便是它的容量很高，對我們整個設(shè)計來說整個能量是發(fā)揮不出來的。。
另外一個就是導(dǎo)電性差，導(dǎo)致我們整個富鋰錳的功率特性差，在車載應(yīng)用的時候，基本上很難滿足車用的需求。第三個因為這一個材料需要高壓去激活它，發(fā)揮它本來的優(yōu)勢，我們配套的高壓電鋰液，目前還沒有一個很成熟的配方。
我們目前解決富鋰錳這幾大缺點，主要有幾個方面。第一個就是把材料進行納米化，縮短Li的擴散路徑，提高電導(dǎo)率，第二個是表面有效包覆，組織晶格的變化。第三個，我們通過摻雜減少活性氧氣一釋放，穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)，抑制層狀固溶體結(jié)構(gòu)向尖硬石結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，我們主要是對摻雜的元素進行了對比。第四個是高電壓這一塊，主要是添加功能添加劑，這個作用在我們研發(fā)的過程當(dāng)中有一些借鑒，主要是抑制錳元素的稀出，從而減少活性氧的釋放，來穩(wěn)定它的結(jié)構(gòu)，這個是我們當(dāng)時試了各種添加劑，對循環(huán)的改善還是特別明顯的。
這是我們富鋰錳產(chǎn)品基本的研發(fā)路線，其實重點還是在于材料，主要是通過富鋰錳材料的改性以及配套材料的開發(fā)，比如說高壓的隔膜包括電解液，這樣我們來提高富鋰錳上線電壓，這樣我們富鋰錳的能量才能逐步提高，我們下一步是4.5、4.6、4.7這樣去不斷提高它的充電電壓。
這個是我們現(xiàn)有一款量產(chǎn)富鋰錳的電測性，富鋰錳在循環(huán)過程當(dāng)中電壓平臺下降特別明顯，我們摘取了1千到5百次左右的循環(huán)，監(jiān)控了它的變化，上面是富鋰錳的變化，下面是三元材料的，我們發(fā)現(xiàn)基本上兩者相當(dāng)，基本衰減在2%不到。
這個是它的倍率特性，我們改善了之后，整個倍率特性基本上和三元是相當(dāng)?shù)模瑵M足90%以上，改善之前倍率性特別差，三元只有60%多。這個是它的低溫特性，基本上也是和目前的三元材料相當(dāng)。這個是它的一些高溫儲存特性，目前也是能達到產(chǎn)品的要求。
這個是我們新上的聯(lián)合公告，就是這個產(chǎn)品的應(yīng)用，目前計劃在10月份開始工作，富鋰錳這一塊簡單介紹這么多。
下面介紹一下遨優(yōu)公司，我們成立于16年的11月份，隸屬于浙江之信控股。我們目前有兩大基地，一個在肇慶一個是在湖州，目前主要是做軟包裝電池。這是我們公司的核心競爭力，在技術(shù)資金這一塊，包括市場。
主要的產(chǎn)品這一塊，目前的產(chǎn)品是多元化發(fā)展，滿足市場上的高倍率型需求，還有一些快充類的，還有高功率類型的，這是產(chǎn)品的特點。
這是我們公司獨創(chuàng)的一個專利，就是一個雙重的保護，這個專利是集軟包裝電池和現(xiàn)在方型電池的優(yōu)勢，既保證了安全性和穩(wěn)定性，又把方型電池的標(biāo)準化集合在一起了，優(yōu)勢還是比較明顯的，另外我們現(xiàn)在全部采用的是自動化生產(chǎn)產(chǎn)線，對產(chǎn)品的一致性還是有保證的。
接下來介紹一下遨優(yōu)其他的產(chǎn)品，目前產(chǎn)品這一塊分為5大類，其中鈦酸鋰這一塊需求不大，主要偏向于三元和磷酸鐵鋰這些。目前從電芯、模組到系統(tǒng)均是推的標(biāo)準型號、標(biāo)準尺寸。
這是我們公司能量密度的提升路線，18年目前已經(jīng)量產(chǎn)260，預(yù)計11月份開始功耗。按照我們目前規(guī)定的計劃正在穩(wěn)步做研發(fā)，目前實驗室同步研發(fā)280和300的。
這是我們公司兩款典型產(chǎn)品，一個偏功率型，一個偏產(chǎn)品的技術(shù)路線圖，這是我們標(biāo)準的模組，目前所有的開發(fā)都是基于標(biāo)準的模組來做定向的開發(fā)，包括熱管理系統(tǒng)。
這是我們公司PACK產(chǎn)品的應(yīng)用，乘用車、商用車和物流車這一塊，乘用車主要是用三元和富鋰錳為主，商用車現(xiàn)在大家的市場是一樣的，跟著市場的步伐以磷酸鐵鋰為主推標(biāo)準箱，物流車兼和一些三元這些材料，以成本為導(dǎo)向。
這是乘用車開發(fā)我們推出了VDA標(biāo)準模塊，這個跟市場上的標(biāo)準模塊有點差異，但尺寸都是一樣的，這是基于軟包裝打造的一款標(biāo)準VDA模塊，它的優(yōu)勢就是說我們的電芯厚度方向可以去進行調(diào)整，所以我們就通過改變串?dāng)?shù)來改變模組的高度，長和寬尺寸都是一樣的，這樣可以滿足我們不同車型的不同底盤高度這種車型的需求。我們的熱管理方式也是根據(jù)市場的需求做各種變化，有雙側(cè)、底部和自然冷卻的，根據(jù)市場的需求不同。
這是我們商用車的標(biāo)準箱，現(xiàn)在基本上跟市面上通用的，通過不同標(biāo)準箱數(shù)量的搭配，滿足的電量基本上可以滿足8米到12米，不同電量的需求。目前標(biāo)準箱能量在140，我們計劃推出160wh每公斤的，就是標(biāo)準今年的市場。
謝謝大家的聆聽，我的匯報到這里。
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