鉅大LARGE | 點擊量：1056次 | 2018年12月05日
巴斯夫動力電池材料：發(fā)力全球市場，讓電動車未來更可期
智慧城市建設的一個主要目標是低碳節(jié)能，而電動交通則是幫助我們實現(xiàn)這個目標的重要解決方案之一。
國際能源機構預測，到2025年，全球道路上的電動汽車數(shù)量將從現(xiàn)在的200萬增加到7000萬，電動汽車的使用成本將會下降到與傳統(tǒng)汽車相同的水平。目前，中國政府正通過減稅、研究補貼以及出臺相關法規(guī)等舉措將汽車行業(yè)引入電氣時代。英國、法國、挪威、印度和其他幾個國家打算在未來幾十年內逐步淘汰燃油發(fā)動機。
然而，如果沒有能源儲存方式的平行革命，這一切都不可能實現(xiàn)。
電動汽車的性能很大程度上取決于電池的質量，一定條件下，容量更大、體積更小、重量更輕，也就是能量密度更高的電池能夠令電動車實現(xiàn)更長的續(xù)航里程。
當前，中國政府也在強化對動力電池能量密度、成本的要求。新能源車補貼標準不斷收緊，對純電動乘用車系統(tǒng)能量密度要求日益提高，這將推動電動車產業(yè)對高性能電池材料需求的進一步上升。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
正極活性材料的技術趨勢
今天的電動汽車主要使用鋰離子電池。正極活性材料是電池最為重要的組成部分，基本決定了電池的效率、安全性、可靠性、成本、使用壽命以及尺寸大小。不論是小型汽車還是SUV、公交車或者卡車，正極活性材料的特性決定了車輛的速度、提速性能以及動力。
在上世紀90年代，鋰鈷氧化物是最早應用于鋰離子電池的正極材料之一，作為主要元素的鈷為這一代電池提供了較為出色的能量密度和使用壽命（循環(huán)穩(wěn)定性）。
然而，單一使用鈷這一金屬元素限制了電池材料性能的進一步提升?？茖W家們發(fā)現(xiàn)，通過在材料合成中加入鎳和錳，或鎳和鋁，用以替代部分鈷，不僅從降低了電池材料成本，還提升了電池的充放電和安全性能。隨著市場對電池材料需求的增加，對成本的敏感度越來越高，三元正極活性材料（鎳鈷錳或鎳鈷鋁三元）在電池材料市場獲得越來越多的重視。
近年來，電動車市場迅速發(fā)展，對電池材料的需求急遽增加，同時也要求電池成本更優(yōu)化、能量密度更高、生命周期更長。
這些挑戰(zhàn)推動了三元材料市場向更高鎳含量的鎳鈷氧化物發(fā)展。由于鎳比鈷更容易獲得且價格遠低于后者，高鎳正極材料中鎳的成分提升，鈷的成分降低，意味著電池材料本身的成本得以下降。同時，在三元材料的三種主要元素中，鎳更能極大提高電池材料的能量密度，使獲得相同千瓦時電量所需要使用的電池材料用量減少，從而進一步降低電池的成本。
高鎳正極材料能量密度的提高也意味著電池的續(xù)航里程得以大幅加強，這也是它的另一個顯著優(yōu)勢。
然而，當鎳的含量超過80%以后，如何平衡材料的穩(wěn)定性、表面活性變得非常重要。鎳的最高含量也是目前鎳鈷氧化物正極材料的終極挑戰(zhàn)，優(yōu)異的包覆技術、摻雜技術及表面后處理技術成為優(yōu)質高鎳正極材料的關鍵。
巴斯夫一直致力于開發(fā)和生產能量密度更高，價格更具優(yōu)勢，性能更可靠的正極活性材料，通過其領先的涂覆、摻雜和表面后處理技術，巴斯夫生產的鎳含量超過80%的高鎳活性材料已經實現(xiàn)更高的能量密度，更好的穩(wěn)定性，更長的生命周期，以及更優(yōu)化的成本。同時，還可以根據(jù)客戶需求提供更優(yōu)質的定制產品和應用研發(fā)方案支持客戶的市場發(fā)展。
巴斯夫上海創(chuàng)新園的科研人員正往氣氛倉當中裝入小型測試電池
科研人員將正極材料漿料涂布在鋁箔上進行測試
與此同時，巴斯夫始終積極推動電動汽車下一代電池材料的創(chuàng)新和研究，包括富鋰錳基活性材料、全固態(tài)電池材料。巴斯夫與美國阿貢實驗室關于不同材料類型的專利技術合作，扎實的材料基礎研究以及對于電解液化學反應機理的理解，令巴斯夫在解決諸如下一代電池材料研究中的電壓衰減、金屬溶解等問題擁有領先優(yōu)勢。
“我們的目標是到2025年，力求讓中型車的單次充電續(xù)航里程翻倍，從現(xiàn)在的300公里增加至600公里。將電池體積縮小一半，使用壽命也將延長，最重要的是，完全充滿電的時間有望縮短至15分鐘，僅僅是享用一杯咖啡的時間。”巴斯夫電池材料全球高級副總裁樓劍鋒博士表示。
布局全球，巴斯夫全面引領動力電池材料發(fā)展
作為電池材料市場的強力競爭者，巴斯夫在全球各個主要大洲都布局了研究中心、中試線項目及生產基地——中國上海、德國路德維希港、美國俄亥俄州伊利里亞市和比奇伍德市、密歇根州巴特爾克里市、日本小野田和北九州市，以及最近宣布的位于芬蘭哈爾亞瓦爾塔的新生產基地。
巴斯夫上海創(chuàng)新園研發(fā)高性能電池材料
2017年，巴斯夫成功實現(xiàn)在亞洲的產能提升，其小野田基地目前擁有全球領先的高鎳正極活性材料產能。
2018年3月，巴斯夫與戶田工業(yè)在北美成立了巴斯夫戶田美國有限公司，該公司由巴斯夫控股，將在俄亥俄州伊利里亞市和密歇根州巴特爾克里市生產并銷售高能量鎳鈷錳（NCM）和鎳鈷鋁（NCA）材料。這一合作令巴斯夫在北美能實現(xiàn)戰(zhàn)略供應和創(chuàng)新正極材料的生產，滿足全球關鍵客戶的需求。
通過最新的歐洲投資，以及與俄羅斯諾里爾斯克鎳業(yè)公司關于金屬鎳、鈷供應的長期合作，巴斯夫將擁有獨一無二的可靠穩(wěn)定的金屬原材料供應，實現(xiàn)對歐洲客戶需求的快速響應。
與此同時，巴斯夫和中國石化日前宣布雙方將共同探尋在中國發(fā)展創(chuàng)新電池材料的機會，這一強強聯(lián)合也意味著雙方對于中國市場的重視和信心。
目前，巴斯夫已經成為全球技術領先、產量領先的高能量密度正極材料供應商，產品已經被廣泛應用于全球領先的汽車主機廠商生產平臺。
“電動汽車勢將成為未來交通不可或缺的一部分，”樓劍鋒博士補充道，“從材料的研發(fā)到電動汽車成品的最終落地，這個周期中，整個產業(yè)鏈已經在朝著相關的目標努力。巴斯夫堅定地支持電動交通的快速發(fā)展，通過布局全球，穩(wěn)固原材料的供應，我們將能為客戶提供技術領先的產品、當?shù)鼗纳a、穩(wěn)定的供應和鄰近的客戶技術服務，和整個產業(yè)鏈一起，共同塑造電動交通的未來?！?/p>
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