राष्ट्रीय लिथियम बैटरी मानकों के दृष्टिकोण से चीन के लिथियम बैटरी उद्योग के विकास को देखना

2013 से पहले, यद्यपि उद्योग में कई मानकों ने लिथियम बैटरी की सुरक्षा के लिए आवश्यकताएं, जिसमें लिथियम बैटरी परिवहन आवश्यकताएं (UN38.3) शामिल हैं,पोर्टेबल सील बैटरी सुरक्षा आवश्यकताएं (IEC 62133-2012), मोबाइल फोन बैटरी विनिर्देश (जीबी/टी18287-2013) आदि, लेकिन ये मानक या तो अनिवार्य नहीं हैं या पर्याप्त व्यापक नहीं हैं।

दुर्घटनाओं के लगातार होने के कारण उद्योग ने आह्वान करना शुरू कर दिया है कि उद्योग को विनियमित करने का समय आ गया है।"पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए लिथियम-आयन बैटरी और बैटरी पैक के लिए सुरक्षा आवश्यकताएं" (GB31241-2014) लंबे समय से प्रतीक्षित उपस्थिति में दिखाई दीं, और मिश्रित लिथियम बैटरी उद्योग ने अंततः एक पुनर्गठन में प्रवेश किया।

लिथियम बैटरी के लिए राष्ट्रीय मानक उद्योग में तकनीकी सुधारों को मजबूर करते हैं

लिथियम बैटरी के लिए नए मानक GB31241 के परीक्षण में मृत कोण कवरेज प्राप्त नहीं हुआ है।चेतावनी निर्देश, स्थायित्व), यह विशेष रूप से बैटरी पैक पर्यावरण और बैटरी पैक सुरक्षा पर परीक्षण भी प्रस्तावित करता है।और सिस्टम सुरक्षा सर्किट सुरक्षा आवश्यकताएं, उस समय सबसे सख्त राष्ट्रीय अनिवार्य मानक थे। बाद के लिथियम बैटरी मानकों को भी इस टेम्पलेट के आधार पर जोड़ा, घटाया और संशोधित किया गया है।

बड़े लिथियम बैटरी उत्पादन उद्यमों के लिए, लिथियम बैटरी के लिए राष्ट्रीय मानक के प्रकाशन का उद्यमों के उत्पादन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है,क्योंकि बड़े लिथियम बैटरी उद्यमों का उत्पादन उपकरण अपेक्षाकृत बेहतर है।, और उत्पादन प्रक्रिया अपेक्षाकृत सख्त है, यहां तक कि राष्ट्रीय मानकों से भी अधिक है।लिथियम बैटरी के लिए राष्ट्रीय मानकों ने उनके उत्पादों और प्रक्रियाओं के लिए लगभग कठोर आवश्यकताएं रखी हैंयह कहा जा सकता है कि लिथियम बैटरी के लिए राष्ट्रीय मानक लिथियम बैटरी उत्पादों की सुरक्षा के लिए सबसे बुनियादी गारंटी है।यह उद्योग को उपकरणों के उन्नयन और तकनीकी सफलताओं के लिए मजबूर करता है.

लिथियम आयन बैटरी के सुरक्षित उपयोग को सुनिश्चित करने के लिए, निर्माताओं ने राष्ट्रीय सुरक्षा मानकों को पूरा करने के लिए बैटरी सुरक्षा प्रदर्शन के सख्त और सावधानीपूर्वक डिजाइन किए हैंः

1. विभिन्न पर्यावरणीय दुरुपयोग परीक्षण पास करें. बैटरी पर विभिन्न दुरुपयोग प्रयोग करें, जैसे कि बाहरी शॉर्ट सर्किट, ओवरचार्ज, एक्यूपंक्चर, प्रभाव, दहन, आदि,बैटरी के सुरक्षा प्रदर्शन की जांच करने के लिए; बैटरी के वास्तविक उपयोग के वातावरण की जांच करने के लिए तापमान सदमे प्रयोग और यांत्रिक प्रदर्शन प्रयोग जैसे कंपन, गिरावट और प्रभाव।

दूसरा, अनुसंधान एवं विकास में उन्नत एसईआई फिल्म को अपनाया गया है।एसईआई फिल्म लिथियम आयनों का हिस्सा उपभोग कर सकती है और इलेक्ट्रोड सामग्री की चार्ज-डिस्चार्ज दक्षता को कम कर सकती है; यह सामग्री क्षति का कारण बनती है और विद्युत् के चक्र प्रदर्शन और सेवा जीवन में काफी सुधार करती है।

3नए इलेक्ट्रोलाइट्स के अनुसंधान और विकास।अधिकांश वाणिज्यिक लिथियम-आयन बैटरियों में LiPF6 EC/DMC इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग किया जाता है क्योंकि इसकी उच्च आयनिक चालकता और अच्छी इलेक्ट्रोकेमिकल स्थिरता हैतरल इलेक्ट्रोलाइट लिथियम आयन बैटरी की सुरक्षा समस्याओं जैसे लीक और विस्फोट के कारण ठोस इलेक्ट्रोलाइट पर शोध को एजेंडे में रखा गया है।

चौथा, नई लिथियम बैटरी कैथोड सामग्री की खनन। लिथियम बैटरी के कोर के रूप में, कैथोड सामग्री लिथियम बैटरी की कुल लागत का 40% से अधिक है,और इसका प्रदर्शन सीधे लिथियम इलेक्ट्रॉनिक बैटरी के प्रदर्शन संकेतकों को प्रभावित करता हैलिथियम बैटरी के प्रदर्शन के लिए भिन्न आवश्यकताओं के आधार पर, विभिन्न मुख्यधारा के लिथियम बैटरी कैथोड सामग्री विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग के लिए उपयुक्त हैं।विशेषज्ञों का अनुमान है कि लिथियम बैटरी कैथोड सामग्री के बाजार का आकार 59 तक पहुंचने की उम्मीद है।2020 तक 0.5 अरब युआन।

पावर लिथियम बैटरी में तृतीयक सामग्रियों का वर्चस्व है

लिथियम बैटरी उद्योग के तेजी से विस्तार के संदर्भ में, कैथोड सामग्री जो ऊर्जा घनत्व जैसे महत्वपूर्ण संकेतकों को निर्धारित करती हैं,लिथियम बैटरी के चक्र जीवन और सुरक्षा ने उद्योग से बहुत ध्यान आकर्षित किया हैवर्तमान में, लिथियम आयन बैटरी के एनोड सामग्री अभी भी मुख्य रूप से ग्रेफाइट से बने हैं, जबकि कैथोड सामग्री के क्षेत्र में विचार के एक सौ स्कूल प्रतिस्पर्धा करते हैं।सामग्री जैसे लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड, लिथियम मैंगानेट, लिथियम निकेल कोबाल्ट ऑक्साइड, लिथियम आयरन फॉस्फेट आदि।

वर्तमान चरण में लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी अभी भी बाजार में एक प्रमुख स्थान पर हैं।एक महत्वपूर्ण कारण यह है कि लिथियम आयरन फॉस्फेट सामग्री में एक स्थिर ओलिविन संरचना है, जो सैद्धांतिक रूप से संरचना में सभी लिथियम को जारी करने की अनुमति देता है, और अच्छी चार्ज-डिस्चार्ज प्रतिवर्तीता है, चक्र प्रदर्शन उत्कृष्ट है।इसमें उच्च रेडॉक्स एक्सोथर्मिक स्थिरता होती है, और 300 से अधिक चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों के बाद भी क्षमता प्रतिधारण दर 90% से अधिक तक पहुंच जाती है।और स्थिरता लिथियम लौह फॉस्फेट की तुलना में बेहतर हैं, लेकिन इसकी सुरक्षा खराब है।

इसके अतिरिक्त, उद्योग के अधिकांश निर्माताओं का मानना है कि भविष्य के बाजार में तृतीयक सामग्री मुख्यधारा बन जाएगी।तृतीयक सामग्री में कम तापमान पर बेहतर प्रदर्शन होता है, और शून्य डिग्री सेल्सियस पर डिस्चार्ज दक्षता अन्य सामग्रियों की तुलना में बहुत अधिक है. जैसा कि हम सभी जानते हैं, उच्च तापमान प्रबंधन कम तापमान की तुलना में अधिक सुविधाजनक है,और यह कम तापमान से उच्च तापमान के लिए थर्मल प्रबंधन डिजाइन का एहसास करने के लिए मुश्किल हैदूसरी ओर, तृतीयक सामग्रियों का ऊर्जा घनत्व और वोल्टेज प्लेटफॉर्म उच्च है, जो इलेक्ट्रिक वाहनों की क्रूजिंग रेंज में सुधार के लिए बहुत मददगार है।लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी ऊर्जा घनत्व अनुसंधान एवं विकास में एक बाधा में प्रवेश किया है.

भविष्य में लिथियम आयन बैटरी को उच्च सुरक्षा, उच्च ऊर्जा घनत्व, लंबे जीवन, उच्च विश्वसनीयता और कम लागत की दिशा में विकसित होना चाहिए। इनमें से सुरक्षा पहली प्राथमिकता है।नई सब्सिडी नीति बैटरी के ऊर्जा घनत्व से जुड़ी है"ग्रेट लीप फॉरवर्ड" सुरक्षा की दृष्टि से अस्थिर है।

सुरक्षा सुनिश्चित करने के आधार पर, लागत में कमी और प्रदर्शन में सुधार एकमात्र रास्ता है। कुछ बैटरी निर्माता बैटरी के आकार को बढ़ाकर ऊर्जा घनत्व बढ़ाते हैं।मौजूदा परिस्थितियों में, 21700 तृतीयक लिथियम बैटरी प्रणाली का ऊर्जा घनत्व लगभग 300Wh/kg तक पहुंच सकता है, जो 18650 लिथियम बैटरी प्रणाली के 250Wh/kg से 20% अधिक है।बैटरी सेल की क्षमता में वृद्धि का मतलब है कि एक ही ऊर्जा आवश्यक कोशिकाओं की संख्या कम हो जाती हैइस प्रकार, जबकि एकल सेल का वजन और लागत बढ़ जाती है, बैटरी प्रणाली PACK का वजन और लागत कम हो जाती है।

हालांकि, बैटरी के आकार को अंधाधुंध रूप से बढ़ाना दीर्घकालिक समाधान नहीं है। तकनीक की वर्तमान स्थिति में, उच्च ऊर्जा घनत्व और उच्च चक्र जीवन एक ही समय में प्राप्त नहीं किया जा सकता है।यह अनुमान लगाया जाता है कि प्रत्येक 10% क्षमता वृद्धि के लिए, बैटरी चक्र जीवन लगभग 20% कम हो जाएगा; चार्ज-डिस्चार्ज दर 30 ~ 40% कम हो जाएगी; एक ही समय में, बैटरी का तापमान लगभग 20% बढ़ जाएगा।यदि आप आकार बढ़ाना जारी रखते हैंइसलिए, उद्योग को तृतीयक लिथियम बैटरी के बारे में सही समझ प्राप्त करने के लिए मार्गदर्शन करना सर्वोच्च प्राथमिकता है।उच्च ऊर्जा घनत्व का अंधाधुंध पीछा करने से बचें, और सुरक्षा में सुधार।

इलेक्ट्रिक वाहनों का विकास अपेक्षाओं से पीछे है और ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी के लिए लिथियम बैटरी आदर्श विकल्प बन जाती है

"ऊर्जा बचत और नई ऊर्जा वाहन उद्योग विकास योजना (2012-2020) " के अनुसार, यह योजना बनाई गई है कि 2020 तक,शुद्ध विद्युत वाहनों और प्लग-इन हाइब्रिड वाहनों की उत्पादन क्षमता 2 मिलियन तक पहुंच जाएगी, और कुल उत्पादन और बिक्री 5 मिलियन से अधिक होगी। नई ऊर्जा दोहरे बिंदु नीति और ऑटोमोबाइल उद्योग के परिवर्तन के संदर्भ में,घरेलू नए ऊर्जा वाहन उत्पाद अंतहीन धारा में उभरते हैं और तेजी से अद्यतन होते हैं, लेकिन उनकी लागत प्रदर्शन अभी भी पूरी तरह से वास्तविक जरूरतों को पूरा नहीं कर सकता है, और इलेक्ट्रिक वाहनों की लागत, विशेष रूप से बैटरी पैक की लागत अभी भी साधारण उपभोक्ताओं के बोझ से अधिक है।.नई ऊर्जा वाहनों के लिए सब्सिडी में गिरावट के साथ, और आर्थिक विकास में मंदी, चीन-अमेरिका व्यापार घर्षण और कमजोर घरेलू मांग जैसे कारकों से प्रभावित,शर्मनाक स्थिति "नई कारें अच्छी तरह से बेचते हैं, लेकिन लाभदायक नहीं" तीसरी तिमाही में भी जारी रहा।

सामान्य तौर पर, बाजार की कमजोरी के कारण उत्पाद बैकलॉग ने अधिकांश नई ऊर्जा वाहन कंपनियों को परेशान किया है।कई नई घरेलू कार कंपनियां अभी भी कार निर्माण के "पीपीटी" चरण में हैं।सब्सिडी नीतियों के कड़े होने, क्रूज रेंज और बैटरी ऊर्जा घनत्व की सीमा में वृद्धि के कारण,बड़े पैमाने पर उत्पादन और वितरण प्राप्त करने में असमर्थता ने वित्तपोषण कठिनाइयों का कारण बना है. एक बड़ी समस्या. यह देखा जा सकता है कि घरेलू इलेक्ट्रिक वाहनों का विकास अभी भी चीनी लोगों की अपेक्षाओं से पीछे है. विदेशी ब्रांडों के "बड़े आक्रमण" के साथ,भविष्य में घरेलू नई ऊर्जा वाहन बाजार में प्रतिस्पर्धा अधिक तीव्र होगी।.

ऊर्जा भंडारण के क्षेत्र में लिथियम-आयन बैटरी का दबदबा मजबूती से स्थापित हो गया है।राष्ट्रीय मानक "पावर ऊर्जा भंडारण के लिए लिथियम आयन बैटरी" (GB/T 36280-2018) जारी किया गया और जनवरी 2019 में लागू किया जाएगाऊर्जा भंडारण उद्योग में तेजी से विकास होने की उम्मीद है क्योंकि बैटरी प्रौद्योगिकी से लिथियम बैटरी की लागत में कमी आएगी और ऊर्जा घनत्व में वृद्धि होगी।