Shmuel De-Leon:2018年新锂离子快速充电电池市场
发布时间:2018-05-24 15:37:14
关键词:CIBF2018

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5月24日,CIBF2018 第十三届中国国际电池技术交流会展览会在深圳会展中心开幕。以色列Shmuel De-Leon Energy有限公司Shmuel De-Leon在技术交流会上发表主题演讲。以下是演讲正文:


首先非常感谢大会组委会邀请我来这里演讲,我可能是第一位来自于以色列的演讲嘉宾,快速充电已经捕获了大家很多的目光。如何解决这中间的问题,如何使得这个电池能够在几秒中充的非常快,同时能量密度非常大,包括在应用方面有非常大的扩展,不仅是在电动汽车方面,在其他方面也有很多的应用。


首先我想说一下什么叫快充,或者是超快充,在这个行业当中对这个定义都达成了共识,很快从0到80%,一般是在5分钟之内达到快充的技术。特斯拉就有这样的快充技术,谈到快充,并不是意味着每次都充的非常快。大部分的充电有的时候是慢充,我们不想耗尽电池。


给大家举一个例子,有一些解决方法,现在使用快充的解决方法,消费电子方面的例子,比如说手提电脑,这是USB-C,充电端口,我们是充100瓦。(PPT)大家可以从这个图上看到,这个电脑有两个充电端口,一个是USB-C,100瓦,就是快充。另一个USB-C是65瓦,如果看一下电脑的说明书,尽可能的采取慢充的方法,除非真的一定要这么做。所以,作为连接器来说,我们不想对电池造成枯竭和损耗。


另外一个是手机,大家知道手机现在每天都在运转,今天我们有30瓦,这是快充的方案,这是搞通的快充方案,已经到达了标准,现在已经进入了智能市场。我们再看一下电动汽车,EV For,电动汽车一切都变成电动化,在很多地方可能都没有电车场,怎么样去充电呢?在晚上,在家里因为没有停车的地方,就不太方便充电。所以我们需要有这样一个选择,在5-10分钟在充电桩充电,如果有这样的机会,就意味着人们在家里不需要有停车场,在充电桩可以进行充电,或者他们有时间的时候进行充电。


作为主机厂,它们了解这一点的重要性,今天它们已经改变了心态,没有说能源密度是最重要的事情。行驶里程是非常重要的事情,在这方面可能要牺牲一些驾驶里程,可能就要更多快充的技术。


说一下快充2020年的目标,这是快充的400千瓦,我们看一下美国、北美、亚洲的情况,电网实际上对于这么快的快充可能还不太容易接入,所以现在还没有这么快来实现同时充电这么多的情况。现在,快充实际上还有一定的挑战,电池的能力能不能接受这样的快充,还有它的安全性的问题,然后就是热问题,热问题会导致电池的损伤,电网会造成冲击,是不是能够到400千瓦同时充电的情况,电网能不能容纳这种情况。


另外,我们还要考虑到充电器,做400千瓦的充电,充电器是非常的热,而且成本问题,电池的问题。我们知道更大的充电器的成本更高,还有充电效率,如果充的特快,成本也是一个问题,效率也是一个问题。现在普通的设备和特殊的快充设备,快充设备的标准肯定高的很多。普通的为什么不能充的快,因为锂不能进入到负极,会产生质晶的情况,然后会产生像电镀层停留的层级的情况,这是一个液态的情况。


固体电池,我们知道会产生一种质晶,这里会导致安全性的问题,会导致内组出现问题,会导致安全问题,比如说短路、爆炸起火等等问题。当我们在快充的时候要有一个非常强劲的电芯,我们要有一个非常好的正极和负极的表面处理。当你在做处理的时候,你会考虑到成本的问题,这个电池成本肯定就变得更高了。大家可以看到有一些估计(PPT),美国的ANL做的,它们预计最快充的电池是要到2020年,它的成本是比较高,100-120每公斤。


我们有标准的技术,已经实现了一部分快充,最重要的一般是像LTO,这是快速阴极的动态情况,这里就不会出现太多的安全性问题。但是这个方面我们可以出现70%的能量密度,能量的密度还是比较低。虽然可以实现快充,所以我们要有一个更好的解决方法。


同时,我们还有一个LPF的充电问题,这是纳米材料,有更低的电压,现在也没有比较好的解决方法。东芝在这个行业当中应该是一个领先者,它是可再充电池的领先者,在钛酸锂当中。


A123是个非常独特的解决方法,因为我们说的是它的正极材料,这是纳米的可再充的材料,它有非常高的性能。同时,它是300瓦时/公斤,但是它的能量密度也不是太高。有一些公司能够进入到新的事业当中,它们研发一些高级的、先进的电池原材料可以用于新电池。在正极、负极方面,我们可以在Anode用硅降低凝结和厚度,有更高表面的能量,这样就可以有更高的快充性能和更高的能量密度,这些公司合成材料在正极方面,据报告已经提高了能量的倍率。新的合成的材料在正极方面。


在隔膜材料当中,我们有更薄的薄膜,它是有特殊的涂层能够提高连接性,快充并不是由一家公司推出的解决方案,其实我们需要很多的组建共同加速快充方面。Storedot,这家公司来自于以色列,是一家新创公司,它在6年前创立的,它们发布了第一代快充技术。在日本进行了电池的生产,以前做了第一代,现在不断的进行技术的延伸,性能变得更加的卓越。戴姆勒对它进行了投资,这家新创公司接受了很多投资,它有更多的发展前景。


我们看一下快充的全面方法,结构、制造、电极、电解液、正极、负极、高电压的情况,还有质晶抑制的情况,这家新创公司在中国也有业务布局。(PPT)这是快充市场的业务布局,这是TDK,2015年和三星进行合作,它们有生产移动充电宝,对电动汽车也有更快的充电方法,第一代是2020年推出,第二代会在2022年推出电动充电技术。


我们知道,当我们有电池的时候,电池充电可能比较快,但是充电很快只是一个方面,对于这个技术来说,可以从另一个方面来看,可以从充的很快,但是没有必要充的过快。所以,我们还有特别的充电图谱,比如说我们可能会牺牲能源的密度,如果你充电过快的话。比如说180Wh的技术,快充的MNS是180WH。另一家公司是来自于加州,这家公司发明的是以硅基的,用的是比较特别的隔膜,可以达到300瓦时/公斤,而它们提供的是5分钟的充电。这个公司也是在做快充的。


这个是GS Yuasa公司,已经投产了,它们的快充电池可以达到28c,我在日本已经看到它们的产品已经投产了,它们的产品真正可以做到快充的目标。大家可以看它们的一些参数(PPT),是25安的电池可以达到600安的情况。5分钟的快充样品,这是他们给出的一个演示。


三星SDI在去年的时候在拉斯维加斯的展示也提到他们有下一代的快充技术,希望在明年进行投产。我想说电动汽车上的快充其实也取决于电池的设计,比方说800-1000电压,现在只是400伏的电压。现在在车使用的情况,我们会有一些热量,现在这个电池所需要的容量是10-20安,如果需要快充的话,我们不再需要大的电池了,同时还可以解决一些成本。另外,我们还可以有电池组,或者是说还有重量方面的减轻。


适合所有人的电动车就是需要快充的,快充是一个必备条件。对于能量密度、功率密度的需求是需要有一个突破的。但是现在的这种进展却是比较缓慢的,快充就是需要去填补这样的需求。现在的生产对于快充而言,并不是能够满足的,我们需要有新的技术,所以现在有大概12个初创公司能够开发快充的技术,我们已经在市场研究的报告当中提到了,新的快充技术应该是在未来5年当中可以进行量产。我们还有新的技术,新的设备可能今天还不能做到,但是未来5年可以缓慢的做到。先到这里,谢谢大家。


主持人:感谢您对于市场前沿的理解。


提问:非常感谢您的介绍,东芝发布了快充的电池,是TNO的负极材料,您是不是知道TNO的材料呢?


Shmuel De-Leon:这个问题挺好的,功率能量密度并不是我所说的,确实是有一些进展,但是太贵了,因为这个材料很贵。我所说的是NMC的快充是完全不一样的技术。


提问:您说的Storedot用的材料是什么样的?有没有相关的信息能够给到我们?


Shmuel De-Leon:我们是有材料,但它是非常机密的,如果看它们的专利话可以找到一些信息。


提问:我其实找了一些它们的专利信息,但是仍旧没有办法找到信息。


Shmuel De-Leon:可以和Storedot直接联系。


(根据速记整理,未经嘉宾审阅)


稿件来源: 电池中国网
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