我國(guó)是世界上最大的鉛蓄電池生產(chǎn)國(guó)，鉛蓄電 池廣泛應(yīng)用于電力、交通、信息等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。由于具有成本低、技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，我國(guó)鉛蓄電池的市場(chǎng)需求以每年15%—40%的速度增長(zhǎng)，產(chǎn)量連續(xù) 多年超過(guò)3000萬(wàn)千伏安時(shí)，行業(yè)發(fā)展不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。此外，為適應(yīng)社會(huì)大型儲(chǔ)能等需求，大容量?jī)?chǔ)能電池、高性能鋰離子電池等也蓬勃發(fā)展 起來(lái)。
近日，我國(guó)首輛18米純電動(dòng)公交車(chē)在北京試運(yùn)營(yíng)。據(jù)報(bào)道，這輛“巨無(wú)霸”采用國(guó)家電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)快充快換箱體，既可整車(chē)直接充電，也可進(jìn)行電池快速更換，整車(chē)從電量耗盡到充滿(mǎn)電僅需兩個(gè)小時(shí)，搭載的磷酸鐵鋰電池，一次充電在城市路況下運(yùn)營(yíng)里程可達(dá)到100公里以上。
電池是電動(dòng)汽車(chē)的“心臟”，隨著我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展加速，研發(fā)生產(chǎn)合適的電池也顯得越來(lái)越重要也越來(lái)越迫切。
天能集團(tuán)作為我國(guó)最大的動(dòng)力電池生產(chǎn)商，中國(guó)民營(yíng)企業(yè)500強(qiáng)、中國(guó)制造業(yè)500強(qiáng)，天能動(dòng)力電池與材料實(shí)驗(yàn)室(天能動(dòng)力電池與材料研究院)主 要圍繞新能源動(dòng)力電池、大容量?jī)?chǔ)能電池、高性能鋰離子電池研究與開(kāi)發(fā)、新型電極材料、電源管理系統(tǒng)及新材料、新工藝等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化研究。
天能集團(tuán)研究院常務(wù)副院長(zhǎng)郭志剛說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室以推動(dòng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展為己任，在構(gòu)成產(chǎn)品核心技術(shù)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、新材料應(yīng)用、新技術(shù)應(yīng)用等方面開(kāi)展研究工作。
發(fā)力電動(dòng)汽車(chē)起停電池
“2014年，實(shí)驗(yàn)室主要圍繞清潔生產(chǎn)、儲(chǔ)能電池、大容量鉛蓄電池、動(dòng)力型鋰離子電池、新材料、新工藝等領(lǐng)域展開(kāi)了53項(xiàng)科技項(xiàng)目的研發(fā)，其中 先后開(kāi)發(fā)各類(lèi)新產(chǎn)品37余項(xiàng)，完成新產(chǎn)品成果鑒定42項(xiàng)。” 郭志剛介紹說(shuō)，重點(diǎn)開(kāi)展了電動(dòng)車(chē)用“三王”電池，即長(zhǎng)跑王、長(zhǎng)壽王、載重王，電動(dòng)汽車(chē)用鉛碳超級(jí)電池、低成本高功率的鋰離子電池、智能云電池的研發(fā)，積極搶占市場(chǎng)制高點(diǎn)。
其中，天能動(dòng)力電池與材料實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了電動(dòng)汽車(chē)用起停電池、超級(jí)鉛炭電池的研發(fā)以及新材料技術(shù)開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化研究，主要項(xiàng)目有耐高溫腐蝕新型合金研究、混合動(dòng)力汽車(chē)用高倍率Pb-C超級(jí)電池的研制、汽車(chē)起停系統(tǒng)用閥控式鉛蓄電池的研制、微型混合動(dòng)力汽車(chē)起停系統(tǒng)用AGM蓄電池關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用、正極導(dǎo)電添加劑的研究、起停電池新型電解液的研究等。
據(jù)悉，混合動(dòng)力汽車(chē)用高倍率Pb-C超級(jí)電池已獲得2014年國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品立項(xiàng);微型混合動(dòng)力汽車(chē)起停系統(tǒng)用AGM蓄電池關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用項(xiàng)目被列入2014年浙江省科技廳重大科技專(zhuān)項(xiàng)試制計(jì)劃項(xiàng)目;汽車(chē)起停系統(tǒng)用閥控式鉛蓄電池的研制被列入浙江省省級(jí)新產(chǎn)品試制計(jì)劃項(xiàng)目中。
實(shí)驗(yàn)室還開(kāi)展了以電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子電池組的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用為主的研究，主要包括基于富鋰錳基固溶體正極材料的高比能高安全性鋰離子電池的研究與產(chǎn)業(yè)化、電動(dòng)汽車(chē)用高能量圓柱型鋰離子電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化、低速電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子蓄電池系統(tǒng)、純電動(dòng)乘用車(chē)用鋰離子蓄電池系統(tǒng)、純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車(chē)用鋰離子蓄電池系統(tǒng)、動(dòng)力型富鋰錳基高比能高安全鋰離子電池等項(xiàng)目。項(xiàng)目分別被列入2014年浙江省電子信息產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)計(jì)劃項(xiàng)目、重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目、省級(jí)新產(chǎn)品試制計(jì)劃項(xiàng)目等。
加載云計(jì)算延長(zhǎng)電池壽命
電動(dòng)自行車(chē)是低碳、環(huán)保、便捷的綠色節(jié)能交通工具，2014年我國(guó)電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量保持在3500萬(wàn)輛左右，現(xiàn)社會(huì)保有量達(dá)2億輛之多。高性能、低成本的電動(dòng)自行車(chē)電池有利于降低公眾交通費(fèi)用，減少更換電池頻次，也更環(huán)保、經(jīng)濟(jì)。
天能動(dòng)力電池與材料實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了“電動(dòng)自行車(chē)用”“電動(dòng)三輪車(chē)用”“電動(dòng)道路車(chē)用”云計(jì)算長(zhǎng)壽命動(dòng)力電池系列產(chǎn)品，包括長(zhǎng)壽命電動(dòng)助力車(chē)電池的 開(kāi)發(fā)、新型高性能電動(dòng)三輪車(chē)電池的開(kāi)發(fā)、電動(dòng)自行車(chē)專(zhuān)用智能型蓄電池、電動(dòng)自行車(chē)用長(zhǎng)壽命稀土硅膠電池、電動(dòng)乘用車(chē)專(zhuān)用高性能膠體蓄電池等產(chǎn)品。在電池組 上加載計(jì)算控制系統(tǒng)，達(dá)到電池長(zhǎng)壽命、智能控制、智能防盜的目的。
此外，實(shí)驗(yàn)室還研發(fā)了富鋰錳酸鋰(三元)正極材料、耐高溫錳酸鋰正極材料、三元材料鋰離子電池高安全專(zhuān)用電解液、高容量動(dòng)力用18650型電池以及產(chǎn)業(yè)化等項(xiàng)目，改善電池的高低溫性能和循環(huán)性能，從而實(shí)現(xiàn)了高安全性、低成本電動(dòng)自行車(chē)用電池組的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。
攻克儲(chǔ)能電池“隔膜”難題
儲(chǔ)能電池是解決風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源間斷性、不穩(wěn)定問(wèn)題的關(guān)鍵。天能集團(tuán)不僅是綜合實(shí)力排名全國(guó)第一的動(dòng)力電池制造企業(yè)，也是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)入太 陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電池領(lǐng)域研發(fā)和生產(chǎn)的新能源企業(yè)之一。天能實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了以?xún)?chǔ)能用鋰離子電池組的開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用為主的研究，主要包括光伏太陽(yáng)能儲(chǔ)能用大容量鋰離 子電池、儲(chǔ)能型鋰離子電池用陶瓷化非織造布隔膜的研究與產(chǎn)業(yè)化、超長(zhǎng)浮充壽命儲(chǔ)能用磷酸鐵鋰電池成組技術(shù)的開(kāi)發(fā)，有效提高了產(chǎn)品循環(huán)壽命、一致性及低溫性 能。
據(jù)介紹，儲(chǔ)能型鋰離子電池用陶瓷化非織造布隔膜的研究與產(chǎn)業(yè)化已被列入2014年國(guó)家電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金計(jì)劃項(xiàng)目，該項(xiàng)目通過(guò)高可靠型鋰電隔 膜用非織造布技術(shù)、非織造布陶瓷化涂層技術(shù)、陶瓷化非織造布復(fù)合隔膜在儲(chǔ)能型鋰離子電池中的應(yīng)用技術(shù)三方面的工藝試驗(yàn)研究和工程技術(shù)的開(kāi)發(fā)，突破陶瓷化非 織造布隔膜制造中“孔徑分布均勻性和抗針刺能力差、局部區(qū)域易出現(xiàn)大孔洞”等技術(shù)難題，關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，滿(mǎn)足了高比能量、高安全、高可靠?jī)?chǔ) 能型鋰離子電池的生產(chǎn)需要。
產(chǎn)學(xué)研合作形成創(chuàng)新動(dòng)力源
為不斷提升集團(tuán)和實(shí)驗(yàn)室的科研創(chuàng)新水平，于是實(shí)驗(yàn)室不但引進(jìn)中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院院士等高端人才，還先后與浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國(guó)科 學(xué)院金屬研究所、華南師范大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、上海電力學(xué)院、湖南湘潭大學(xué)等高校建立了產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。針對(duì)新能源動(dòng)力電池、鎳氫電池、鋰離子電池、太陽(yáng) 能電池、燃料電池等項(xiàng)目進(jìn)行重點(diǎn)研發(fā)和成果推廣。與大學(xué)合作實(shí)施的多個(gè)項(xiàng)目也被列為國(guó)家電子信息產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目、年國(guó)家電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家 科技支撐計(jì)劃等。
天能集團(tuán)董事局主席張?zhí)烊握f(shuō)，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作大大加快了企業(yè)的科技創(chuàng)新速度，有效解決天能產(chǎn)品生產(chǎn)工藝改進(jìn)和部分產(chǎn)品的技術(shù)瓶頸，為天能的跨越 式發(fā)展源源不斷地輸入動(dòng)力，并始終保持了天能行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，為公司鞏固行業(yè)龍頭地位奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
截止目前，集團(tuán)共主持或參與制定國(guó)家、行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)40余項(xiàng)。包括電動(dòng)助力車(chē)用鉛蓄電池、儲(chǔ)能用動(dòng)力電池、電動(dòng)汽車(chē)電池以及鋰離子電池等范圍的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。其中2014年參與制定完成了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)，為企業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展提供了強(qiáng)有力技術(shù)支撐。此外，發(fā)表了多篇論文，主要講述行業(yè)鉛蓄電池發(fā)展新技術(shù)、新工藝特點(diǎn)，為行業(yè)發(fā)展注入新的血液。
通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、專(zhuān)利建設(shè)，從2010年開(kāi)始，企業(yè)每年都以百項(xiàng)以上的專(zhuān)利申請(qǐng)量在遞增。截止2014年，集團(tuán)已累計(jì)獲得各類(lèi)授權(quán)專(zhuān)利1120余件，有效專(zhuān)利949件，有效保護(hù)了企業(yè)的核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)。