萬龍電池超聲波檢測(cè)跟著院士團(tuán)隊(duì)走進(jìn)央視-非凡的跨越 我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)異軍突起的背后
近日,北京萬龍精益導(dǎo)控技術(shù)有限公司Feli1200電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng)跟隨中國(guó)工程院院士 中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員 陳立泉、中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員 李泓走進(jìn)央視,以下為《非凡的跨越 我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)異軍突起的背后》專題報(bào)道采訪實(shí)錄。
基礎(chǔ)研究處于從研究到應(yīng)用再到生產(chǎn)的科研鏈條起始端,科研人員要付出巨大的努力,才能實(shí)現(xiàn)從零到一的突破,而一旦實(shí)現(xiàn)了這樣的突破,往往會(huì)帶動(dòng)一整個(gè)產(chǎn)業(yè)的騰飛,那下面我們就來關(guān)注一個(gè)如今在我們生活中無處不在的電池產(chǎn)業(yè)。
大家看到我手里拿的這塊手掌大小的電池啊,是由中國(guó)科學(xué)院物理所開發(fā),并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的半固態(tài)鋰電池和我們目前市場(chǎng)上廣泛使用的液態(tài)鋰離子電池相比呢,它的能量密度更高,能夠平均延長(zhǎng)無人機(jī)的飛行時(shí)間20%,能夠使電動(dòng)汽車,一次充電續(xù)航里程超過1000公里,是目前國(guó)際上最先進(jìn)的新能源電池之一。
那電池最核心的關(guān)鍵技術(shù)是什么,我國(guó)科研人員又是如何通過基礎(chǔ)研究突破,逐步帶動(dòng)我國(guó)電池產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢(shì)崛起的呢,我們一起來看看。
不久前,我國(guó)2024動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)發(fā)布在這份全球指數(shù)中,我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)全球市場(chǎng)占有率2023年已達(dá)62.9%,其中磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)份額在逐年增加,如今我國(guó)鋰電池領(lǐng)域的異軍突起令人振奮,但鮮為人知的是,這些成績(jī)的背后離不開一支在該領(lǐng)域潛心耕耘40多年的科研團(tuán)隊(duì),1976年36歲的陳立泉得到中國(guó)科學(xué)院公派德國(guó)交流的機(jī)會(huì),從事晶體生長(zhǎng)研究,然而才交流了沒多久,陳立泉卻突然給院里寫信說自己想改行。
改行,一個(gè)很重要的原因,想為國(guó)家啊,做一個(gè)事情。到了德國(guó)馬普固體所,當(dāng)時(shí)它的全所都在研究氮化鋰這個(gè)材料,一個(gè)德國(guó)朋友要告訴我說這個(gè)材料可不得了,將來可以去做固態(tài)電池,可以去開汽車,那么我馬上就對(duì)這個(gè)非常感興趣了。
當(dāng)時(shí)我國(guó)應(yīng)用的主要是鉛酸電池和鎳鉻電池,陳立泉想要研究的氮化鋰,在那個(gè)連自行車都還未普及的年代,并不為人所知,所幸他轉(zhuǎn)方向的申請(qǐng)得到了中國(guó)科學(xué)院的批準(zhǔn),于是陳立泉先完成了原計(jì)劃的晶體生長(zhǎng)交流任務(wù)之后,就一頭扎進(jìn)了全新的固態(tài)離子學(xué)領(lǐng)域,研究超離子導(dǎo)體,1978年陳立泉回國(guó),在多方支持下,正式開啟了固態(tài)離子學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)研究,中國(guó)科學(xué)院也預(yù)見性的看到了這個(gè)領(lǐng)域可能的前景,連續(xù)3個(gè)五年計(jì)劃都將固態(tài)離子學(xué)和鋰電池列為重點(diǎn)或重大項(xiàng)目,為研究提供了基礎(chǔ)保障,1988年我國(guó)第一塊固態(tài)鋰電池在中國(guó)科學(xué)院物理所誕生,但此時(shí)距離商業(yè)化應(yīng)用還非常遙遠(yuǎn),而很快,1991年日本索尼公司宣布液態(tài)鋰離子電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,我國(guó)傳統(tǒng)電池產(chǎn)業(yè)面臨巨大沖擊。陳立泉立馬決定先放下固態(tài)鋰電池的研究,轉(zhuǎn)攻鋰離子電池的研究。
在當(dāng)時(shí)極其有限的科研條件下,陳立泉他們不僅研究了鋰離子電池正極材料的制備方法,基本特性和材料性能,取得了一系列基礎(chǔ)研究方面的突破性進(jìn)展,還依靠自制的設(shè)備,國(guó)產(chǎn)原材料和自主技術(shù),建成了我國(guó)第一條正式投產(chǎn)的鋰離子電池中式生產(chǎn)線,為探索我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化道路做出了重大的基礎(chǔ)性貢獻(xiàn)。
一個(gè)新的東西,如果沒有基礎(chǔ)研究的話根本不行,之前我做了一個(gè)報(bào)告,就是中國(guó)鋰電怎么突圍,我說一個(gè)是我們要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,第二個(gè)要加大投入,第三個(gè),國(guó)家要有戰(zhàn)略的布局,把基礎(chǔ)研究放在第一。
憑借著科研團(tuán)隊(duì)扎實(shí)的基礎(chǔ)研究和在核心技術(shù)、關(guān)鍵材料上的不斷突破,我國(guó)鋰電池綜合實(shí)力迅速上升,2014年中國(guó)鋰離子電池的國(guó)際市場(chǎng)占有率已為世界第一,陳立泉和團(tuán)隊(duì)并沒有停下攻堅(jiān)的步伐,而是又重新打起了固態(tài)鋰電池的主意。
液態(tài)鋰離子電池隨著時(shí)間的延長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)到了一定的瓶頸,但我們?cè)诤芏鄳?yīng)用場(chǎng)景,比如說手機(jī)現(xiàn)在有三疊屏,衛(wèi)星通話,還有人工智能的各種功能的疊加。
汽車呢,我們當(dāng)然希望一次充電能跑得更遠(yuǎn),也希望提高能量密度,所以我們一直以來持續(xù)的在推動(dòng)液態(tài)鋰離子電池向半固態(tài)和全國(guó)態(tài)電池逐漸的這個(gè)轉(zhuǎn)化全固態(tài)電池的初始樣品,在今年底可以拿出來,我們預(yù)期2027年實(shí)現(xiàn)初步的這個(gè)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模量產(chǎn)。
北京萬龍精益導(dǎo)控技術(shù)有限公司研制的Feli1200電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng)已服役于中科院物理所,服務(wù)固態(tài)電池的開發(fā),助力新能源電池產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
而針對(duì)我國(guó)鋰資源供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)問題,中國(guó)科學(xué)院還提前布局了鈉離子電池基礎(chǔ)研究,2年時(shí)間里,國(guó)內(nèi)首個(gè)鈉離子軟包電池和圓柱電池在物理所相繼誕生。
鈉離子電池和我們現(xiàn)在目前鋰離子電池,它的工作原理是類似的,咱們這個(gè)固態(tài)離子學(xué)實(shí)驗(yàn)室在40多年的這個(gè)鋰離子電池的這個(gè)基礎(chǔ)研究方面,實(shí)際上對(duì)于我們研究開辟這個(gè)新的方向,納離子電池,這個(gè)是奠定了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),現(xiàn)在到了一個(gè)爆發(fā)的一個(gè)階段,目前我國(guó)鈉離子電池不論是材料體系還是電池的綜合性能等技術(shù)研發(fā)方面,還是在產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)速度,示范應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)制定等方面都處于國(guó)際的前列,已具備先發(fā)優(yōu)勢(shì),在國(guó)家需要的時(shí)候,我們一定會(huì)繼續(xù)挺身而出。
Feli 系列電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng)是一種無損原位表征手段,可視化電池內(nèi)部變化,廣泛應(yīng)用于電池生產(chǎn)廠、高校、研究院所,消防以及電池回收利用等領(lǐng)域。
可用于電池研發(fā),有助于縮短電池的研發(fā)周期,特別是與充放電、溫度控制相結(jié)合全壽命實(shí)時(shí)在線可視化電池內(nèi)部變化。
生產(chǎn)工藝室、質(zhì)量部、生產(chǎn)過程的抽檢,出廠檢測(cè)等有助于電池生產(chǎn)過程質(zhì)量把控,對(duì)改進(jìn)生產(chǎn)工藝提供支持。
電池安全壽命預(yù)測(cè)可用于儲(chǔ)能、消防、應(yīng)急等部門。
Feli 系列電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng)利用聲波對(duì)電芯內(nèi)物理化學(xué)變化的敏感性進(jìn)行原位無損的成像,進(jìn)而得到電池內(nèi)部狀態(tài)變化信息。實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池內(nèi)電解液浸潤(rùn)狀態(tài)、副反應(yīng)產(chǎn)氣、析鋰、固化狀態(tài)、極片缺陷、隔膜褶皺等特征地?zé)o損表征成像。
可實(shí)現(xiàn)多種顯示功能:A掃描波形、B掃描斷面圖、C掃描圖像、D掃描顯示、層析等。可通過缺陷識(shí)別功能統(tǒng)計(jì)析鋰面積、氣泡面積、浸潤(rùn)效果等數(shù)據(jù)。
相較于傳統(tǒng)電性能電池檢測(cè)手段,可視化電池內(nèi)部變化,及超聲信號(hào)早于電信號(hào),有助于電池?zé)崾Э卦缙陬A(yù)警等優(yōu)點(diǎn)。
電池超聲檢測(cè)技術(shù)具有效率高、成本小、無污染且定位精準(zhǔn)的特點(diǎn),為電芯研究、生產(chǎn)、服役、梯次回收提供了有效的原位免拆解表征手段。
該技術(shù)可用于:軟包電池、硬殼電池、固態(tài)電池等
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以上相關(guān)信息來自:央視新聞:非凡的跨越 我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)異軍突起的背后
萬龍精益導(dǎo)控由萬龍精益與昌發(fā)展集團(tuán)聯(lián)合孵化,目前已入駐昌發(fā)展新元科技園。
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