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2014年超電年會(huì)陳立泉:超級(jí)電容器要有自己的“黑匣子”

時(shí)間:2014-12-25 15:19來(lái)源:《超電世界》雜志 作者:夏至
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中國(guó)工程院院士陳立泉
各位領(lǐng)導(dǎo),各位專家,很高興有這個(gè)機(jī)會(huì)參加超級(jí)電容器年會(huì)。
我(的研究)是和鋰離子電池材料有關(guān)的,首先我要介紹一下跟超級(jí)電容器密切相關(guān)的鋰離子電池的情況。鋰離子電池跟超級(jí)電容器應(yīng)該是堂兄弟,不是表兄弟。
    現(xiàn)在鋰離子電池跟超級(jí)電容器越來(lái)越靠近了,我簡(jiǎn)單介紹一下相關(guān)情況。既然鋰電池和超級(jí)電容器是堂兄弟。
    第一個(gè)是鋰離子電池的發(fā)展對(duì)超級(jí)電容器的啟示,鋰離子電池是中國(guó)、日本、韓國(guó)的市場(chǎng),通常說(shuō)的中日韓是世界鋰離子電池的強(qiáng)市場(chǎng)。其實(shí)應(yīng)該是韓國(guó)第一、日本第二、中國(guó)第三。
    當(dāng)時(shí)日本占據(jù)了整個(gè)鋰離子電池市場(chǎng),突然冒出了韓國(guó),韓國(guó)占40%多,日本人30%多,中國(guó)人占20%多。從市場(chǎng)占有率講韓國(guó)第一、日本第二、中國(guó)第三。為什么日本從獨(dú)占市場(chǎng)直接滑到世界市場(chǎng)的30%多呢?而韓國(guó)為什么達(dá)到40%多呢?我們應(yīng)該有所感悟,為什么韓國(guó)后來(lái)居上呢?開(kāi)始韓國(guó)并沒(méi)有優(yōu)勢(shì),它借鑒了日本的經(jīng)驗(yàn),由于兩個(gè)國(guó)家很近,日本的科學(xué)家和教授可以利用周末的時(shí)間到韓國(guó)傳播他們的經(jīng)驗(yàn)和教學(xué),甚至有一些技術(shù)進(jìn)行交流。
(為發(fā)展本國(guó)鋰電池行業(yè))韓國(guó)政府出錢從日本買了設(shè)備,韓國(guó)人進(jìn)行解剖和分析。最后,韓國(guó)人發(fā)展了自己的設(shè)備,造出來(lái)的設(shè)備比日本還好,性價(jià)也比高于日本,逐漸日本失去了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
   在這種情況下,日本人就提出要找材料的黑匣子。大家知道飛機(jī)有一個(gè)“黑匣子”,它就先在材料上先走一步,當(dāng)韓國(guó)人把黑匣子解開(kāi)的時(shí)候,最起碼花幾個(gè)月到一年的時(shí)間,日本人希望在材料上先走一步,永遠(yuǎn)保持材料的“黑匣子”,優(yōu)于韓國(guó)人,這是日本人的策略。
    在這種情況下中國(guó)人怎么辦?我自己覺(jué)得我們既要學(xué)韓國(guó)人,也要學(xué)日本人。學(xué)韓國(guó)人是說(shuō)我們中國(guó)的企業(yè)家、公司不要老去買韓國(guó)、日本的設(shè)備,我們應(yīng)該由政府出錢跟韓國(guó)人學(xué)習(xí),引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備,我們也進(jìn)行分析,看一看哪些地方人家是先進(jìn)的,哪些值得學(xué)習(xí)。哪些地方做的不夠,我們?cè)俑倪M(jìn),做出我們自己全自動(dòng)化的(東西),(不管是)鋰離子電池設(shè)備還是超級(jí)電容器設(shè)備,都要向韓國(guó)人學(xué)習(xí)。
    最近工業(yè)和信息化部已經(jīng)支持廣州中研院做全自動(dòng)化設(shè)備的工作,我覺(jué)得這是一個(gè)功德無(wú)量的事情。我希望中國(guó)的企業(yè)家來(lái)支持我們自己的設(shè)備,不要總是去買外國(guó)人的設(shè)備。
    向日本人學(xué)習(xí)是我們希望我們自己在材料方面應(yīng)該有我們自己的創(chuàng)新,習(xí)近平主席提出來(lái)我們要?jiǎng)?chuàng)新,這是對(duì)的。但是我們現(xiàn)在真正做到創(chuàng)新也是不容易的,首先是在思想上我們一定要?jiǎng)?chuàng)新,不要老跟著人家走,如果這個(gè)思想不改變的話,我們很難走出一條道。
我們國(guó)家前兩年做鐵鋰電池,一窩蜂的都在做。從今年開(kāi)始國(guó)家出臺(tái)了一個(gè)政策,對(duì)鐵鋰電池補(bǔ)助減少了,而且提出來(lái)2015年我們電池組的能量密度要達(dá)到一百到一百五十瓦時(shí)每公斤,它(企業(yè))肯定達(dá)不到。所以現(xiàn)在就一窩蜂的做三元材料,一窩蜂的往一個(gè)方向走,這是一種不好的現(xiàn)象,對(duì)我們企業(yè)的發(fā)展也是不利的,我希望能夠多元化。
    比如說(shuō)法國(guó)現(xiàn)在有三千多輛電動(dòng)出租車在進(jìn)行運(yùn)營(yíng),他們用的就是鐵鋰材料,用的PEO做電解質(zhì),用金屬鋰做負(fù)極。這個(gè)電池的工作溫度是60℃到80℃,這就跟超級(jí)電容器有關(guān)。電池在啟動(dòng)的時(shí)候,溫度如果達(dá)不到60℃到80℃,這個(gè)時(shí)候就用超級(jí)電容器幫它啟動(dòng),幫它供電。所以我說(shuō)鋰電池和超級(jí)電容器是堂兄弟,就是這么一個(gè)道理。人家可以用這個(gè)來(lái)做,我們?yōu)槭裁淳鸵桓C蜂的改變了呢?這是我們國(guó)家行業(yè)方面的一些問(wèn)題,我希望我們國(guó)家的鋰離子電池應(yīng)該是這么一種狀況:比如說(shuō)韓國(guó)和日本,他們用的是亞酸里頭參鋰的NCA正極材料,如果能和硅碳負(fù)極配對(duì),能量會(huì)提的很高,但是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)很少有人用NCA正極材料。我們硅碳負(fù)極一直在做,但是有很大的困難。很大的原因是我們的企業(yè)不太愿意支持這樣的工作,產(chǎn)業(yè)化初期的工作他們不太愿意去做,這是我們行業(yè)里頭的一個(gè)通病。
    我們行業(yè)里還有一個(gè)問(wèn)題,我們不太尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán),總是希望從別的企業(yè)挖人,把技術(shù)挖過(guò)去。這樣的代價(jià)看起來(lái)很小,但是他不知道這個(gè)人熟悉的只是某一個(gè)方面,不可能挖一個(gè)人過(guò)去什么都知道。所以希望我們的企業(yè)家,包括做超級(jí)電容器的企業(yè)家,能支持偏基礎(chǔ)的研究,或者說(shuō)應(yīng)用基礎(chǔ)研究,能夠跟這些研究單位合作起來(lái),我們有大量的大學(xué)實(shí)驗(yàn)室,有大量的研究院、研究所。以中國(guó)科學(xué)院為例,大概有42個(gè)單位從事跟鋰離子電池有關(guān)的工作,我們這種單位相當(dāng)多國(guó)內(nèi)從事鋰離子電池研究的單位究竟有多少?我想誰(shuí)也不知道。如果你要分一流、二流、三流的話,很多都是不入流的單位,這些單位名氣很小,但是不等于這些單位不是藏龍臥虎的地方。這些不入流的地方,有很多教授和研究人員是很有水平的。
 所以我希望我們的企業(yè)家能夠把眼光放遠(yuǎn)一點(diǎn),跟這些單位進(jìn)行合作,簽訂合作協(xié)議,看一看你們企業(yè)需要什么東西,大家一起努力解決這樣的問(wèn)題。
   鋰離子電池的另外一個(gè)傾向是往電容器發(fā)展,叫做電容電池。它既具有電容的特點(diǎn),也具有電池的特點(diǎn),就是把兩者的優(yōu)勢(shì)給結(jié)合起來(lái)。所謂電池的特點(diǎn),就是它的容量可以比較大,電容器的特點(diǎn)是充放電的速度可以比較快,綜合了電容和電池的特點(diǎn),它的容量會(huì)比鋰離子低,充放的速度也比電容器小。但是它的確有兩者的優(yōu)點(diǎn),這是鋰離子電池發(fā)展的一個(gè)傾向。我希望超級(jí)電容器的企業(yè)能夠結(jié)合起來(lái),把超級(jí)電容器的能量密度往上提,根據(jù)超級(jí)電容器的要求,根據(jù)應(yīng)用的要求,可以適當(dāng)?shù)膩?lái)改變鋰離子電池電容的這種性質(zhì)。
前幾年有一位工程院的院士在推銷一種液氫電容電池,液態(tài)超電容,實(shí)際上就是里面加了活性炭,可能會(huì)帶來(lái)一些安全問(wèn)題。因?yàn)榛钚蕴技舆M(jìn)去以后,有一些氫氣、氧氣不能混合,就會(huì)帶來(lái)安全問(wèn)題,出現(xiàn)事故。我覺(jué)得這里面有一些忽悠的東西,我覺(jué)得是什么就是什么,不要因?yàn)楹鲇莆覀冏鲆恍┬碌拿~。其實(shí)這個(gè)概念也不是新的,有人參加了鑒定,請(qǐng)專家做鑒定,鑒定組組長(zhǎng)就鑒定為——國(guó)際領(lǐng)先。我當(dāng)時(shí)就問(wèn)你為什么這么鑒定?他說(shuō)當(dāng)時(shí)有一個(gè)條件,如果說(shuō)國(guó)際上沒(méi)有在電池里頭引入電容的概念,這個(gè)是世界領(lǐng)先的。但是實(shí)際上這位鑒定組的組長(zhǎng)沒(méi)有看或者說(shuō)沒(méi)有看到這個(gè)文獻(xiàn),電容電池這個(gè)概念在零幾年文獻(xiàn)上就提出來(lái)了。
    另外一個(gè)是目前在發(fā)展的鈉離子電池和以鈉離子電池為基礎(chǔ)的超級(jí)電容器,這個(gè)工作也是需要大家關(guān)注的。它的電容量相當(dāng)大,可以做到水溶液里面。因?yàn)槿魏螄?guó)家只要靠海,鈉的資源就會(huì)很豐富。我們國(guó)家的鋰資源、鈉資源還是很豐富的,所以以鈉電池或者以鈉為基礎(chǔ)的鈉的超級(jí)電容器,也是值得關(guān)注的。
    最近有一個(gè)美國(guó)公司,是比爾蓋茨投資的,據(jù)說(shuō)投資了一億美金來(lái)支持這個(gè)公司。它們也很厲害,很希望打入中國(guó)的市場(chǎng),美國(guó)這家公司在電解液里面加了一些鋰,而且用錳酸鋰加入里頭,可是這個(gè)專利已經(jīng)被復(fù)旦大學(xué)夏教授申請(qǐng)了。所以說(shuō)美國(guó)這家公司要打入中國(guó)市場(chǎng)還是有一點(diǎn)距離,但是它已經(jīng)做到相當(dāng)大的兆瓦極了,能量密度比鉛酸電池略低,每公斤20瓦時(shí)左右,在儲(chǔ)能上也是值得考慮的一個(gè)事情。鋰離子電池也可以做水溶液,去年的時(shí)候也是湖南大學(xué)一位教授說(shuō)是充電多少秒鐘汽車可以跑一百公里還是一千公里,這里頭是鋰的水溶液電池。因?yàn)槲易约旱膶W(xué)生做過(guò)這方面的工作,復(fù)旦夏教授也做過(guò)這方面的工作,電容量也是蠻大的,使用壽命也是相當(dāng)高的。大家可以去查復(fù)旦夏教授的文章,可以循環(huán)上萬(wàn)次,循環(huán)性相當(dāng)好。
    但是我的學(xué)生做上萬(wàn)次肯定做不到,我這里頭問(wèn)了夏教授,我說(shuō)為什么我的學(xué)生做的循環(huán)性不好,你的循環(huán)性好。他告訴我一個(gè)很重要的原因,它是用大倍率充放上萬(wàn)次就可以了,如果說(shuō)水溶液電極電壓稍稍高了一點(diǎn),超過(guò)了水的分解電壓的話,電極要發(fā)生反應(yīng)。如果說(shuō)慢慢充放的話,循環(huán)性不好,很快充放可以上萬(wàn)次。夏教授也做了這種實(shí)驗(yàn),但是我相信鋰的水溶液電池還是可以考慮的。
    美國(guó)政府2014年12月份發(fā)表了一個(gè)材料研究的文件,這個(gè)文件里面提出來(lái)珊瑚水溶液電池。特別提到了珊瑚水溶液電池,美國(guó)人要做珊瑚的水溶液電池,在超級(jí)電容器方面是不是有可能,這是一個(gè)動(dòng)向。
還有一個(gè)是石墨烯的超電容,我今年2月份到寧波現(xiàn)場(chǎng)看了一下,和徐院士一起去的。去之前我也對(duì)石墨烯鋰離子電池做了一些調(diào)研,覺(jué)得網(wǎng)上的一些消息帶有忽悠的成份。說(shuō)石墨烯可以做到循環(huán)性多好,能量多高的鋰離子電池,這個(gè)是我不相信的。做鋰離子電池的正極有沒(méi)有可能?有可能,正極的容量有可能會(huì)高一些。所以我不排除鋰離子電池可以用石墨烯做正極,但是怎么做需要研究,石墨烯沒(méi)有問(wèn)題,但是跟其他的活性炭比它到底有多少優(yōu)越性,現(xiàn)在沒(méi)法做判斷。。
今天的會(huì)議是標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議,對(duì)超級(jí)電容器提出來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化可以說(shuō)是正當(dāng)時(shí),所以我希望超級(jí)電容器作為新型行業(yè),在做之處就一定要把標(biāo)準(zhǔn)化考慮進(jìn)來(lái),包括它準(zhǔn)入的門檻都要考慮。
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    據(jù)悉,5月24日在廣東佛山舉辦的2015年第四屆中國(guó)電池行業(yè)市場(chǎng)年會(huì)精彩還在繼續(xù)。知名專家陳鴻奇詳細(xì)分析了超級(jí)電容材料的應(yīng)用及市場(chǎng)前景。汕頭市歐格包裝機(jī)械有限公司的王祖云講解了陶瓷隔膜亂象及解決方案。佛山市三水盈創(chuàng)科技有限公司的楊兆華介紹了基于高
    2015-05-28 09:56
  • 2015中國(guó)電池行業(yè)市場(chǎng)年會(huì)參會(huì)嘉賓麥文杰:贗電容材料及器件

    5月23日25日由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦,華杰永泰科技(北京)有限公司承辦,佛山市金銀河智能裝備有限公司協(xié)辦的2015年第四屆中國(guó)電池行業(yè)市場(chǎng)年會(huì)將于佛山市召開(kāi)。年會(huì)上,國(guó)內(nèi)外專家、學(xué)者將從專業(yè)的角度談?wù)摦a(chǎn)業(yè)發(fā)展,政府職能部門將從政策層面談
    2015-04-29 16:50
  • “2015年電池年會(huì)”日聯(lián)科技:日聯(lián)科技鋰電池全自動(dòng)X射線檢測(cè)方

    【文/圖中國(guó)電池聯(lián)盟網(wǎng)司南】國(guó)內(nèi)的檢測(cè)設(shè)備一直在中低端市場(chǎng)游走,技術(shù)含量偏低,精密度不夠;為提高產(chǎn)品品質(zhì),國(guó)內(nèi)很多企業(yè)不得不高價(jià)進(jìn)購(gòu)國(guó)外檢測(cè)設(shè)備。高額的成本費(fèi)用,波動(dòng)的材料市場(chǎng),增加了電池行業(yè)的危險(xiǎn)性。5月23日25日2015年第四屆中國(guó)電池行業(yè)市
    2015-04-17 09:40
  • 2015年中國(guó)電池行業(yè)市場(chǎng)年會(huì)落地金銀河

    【中國(guó)電池聯(lián)網(wǎng)記者范偉花】2014年受國(guó)內(nèi)外大環(huán)境的影響,中國(guó)電池行業(yè)緩慢增長(zhǎng),一個(gè)在電池行業(yè)工作多年的企業(yè)總經(jīng)理告訴記者,電池行業(yè)增長(zhǎng)緩慢的跡象從2013年的下半年已經(jīng)出現(xiàn),一方面是金融危機(jī)的后期反應(yīng),另一個(gè)則是中國(guó)電池行業(yè)已經(jīng)從最開(kāi)始的爆發(fā)式增
    2015-04-09 10:52
  • 2015電池年會(huì)參會(huì)商科�。� 中國(guó)三元正極材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及

    【文/圖中國(guó)電池聯(lián)盟網(wǎng)司南】在電池行業(yè)中國(guó)電池行業(yè)市場(chǎng)年會(huì)有著電池達(dá)沃斯的稱號(hào),記者從組委會(huì)上了解到,2015年已是第四屆,從年會(huì)的確定到成功舉辦,需要半年之久,每一個(gè)流程都要經(jīng)過(guò)仔細(xì)的審核,參會(huì)商的演講題目也都經(jīng)過(guò)仔細(xì)的研究與市場(chǎng)緊密結(jié)合。作
    2015-04-09 08:16
  • 2015電池年會(huì)參會(huì)商歐格: 陶瓷隔膜亂象及解決方案

    【文/圖中國(guó)電池聯(lián)盟網(wǎng)李思南】5月23日25日2015年第四屆中國(guó)電池行業(yè)市場(chǎng)年會(huì)于廣州佛山召開(kāi),屆時(shí)政、產(chǎn)、學(xué)、研、用全產(chǎn)業(yè)鏈的專家學(xué)者政府企業(yè)集聚佛山,共同探討電池行業(yè)技術(shù)熱點(diǎn)和政策走向,記者從組委會(huì)確認(rèn),深圳市歐格包裝機(jī)械有限公司將在年會(huì)上作題
    2015-04-09 08:11
本月熱點(diǎn)
  • 注冊(cè)資本近1.15億元!兩巨頭成立電池回收企業(yè)

    近日,廣州優(yōu)美再生技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱廣州優(yōu)美)正式成立,公司由優(yōu)湃能源科技(廣州)有限公司與格林美集團(tuán)下屬武漢動(dòng)力電池再生技術(shù)有限公司有限公司(以下簡(jiǎn)稱動(dòng)力再生)攜手打造。 據(jù)了解,廣州優(yōu)美注冊(cè)資本約1.15億人民幣,經(jīng)營(yíng)范圍含化工產(chǎn)品銷售
    2024-04-16 10:29
  • 寧德時(shí)代、科達(dá)利、特斯拉等發(fā)力這一新賽道!

    4月22日,科達(dá)利發(fā)布公告稱,公司與臺(tái)灣盟立臺(tái)灣盟立、臺(tái)灣盟英擬共同投資深圳市科盟創(chuàng)新機(jī)器人科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱深圳科盟)并簽署《投資合作協(xié)議書(shū)》。深圳科盟并簽署《投資合作協(xié)議書(shū)》。深圳科盟注冊(cè)資本擬為人民幣1億元,其中公司以現(xiàn)金方式投入人
    2024-04-24 10:11
  • 續(xù)航里程1000公里!寧德時(shí)代發(fā)布神行PLUS電池

    4月25日,在2024北京車展上,寧德時(shí)代舉行乘用車新品發(fā)布會(huì),發(fā)布神行PLUS電池,續(xù)航里程1000公里。同時(shí),充電10分鐘可續(xù)航600公里。
    2024-04-25 17:53
  • 天奇股份牽手長(zhǎng)安汽車 共同打造動(dòng)力電池全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)!

    天奇股份4月18日公告,擬與中國(guó)長(zhǎng)安、長(zhǎng)安汽車共同投資設(shè)立合資公司,并以合資公司為主體合作開(kāi)展電池回收、梯次利用及再生業(yè)務(wù)。目標(biāo)打造成為西南區(qū)域領(lǐng)先的電池回收標(biāo)桿企業(yè)。 合資公司的注冊(cè)資本為1.8億元,其中公司擬出資8820萬(wàn)元,持有合資公司49%的股
    2024-04-19 08:42
  • 50億元!這家公司擬在摩洛哥投建鋰電池負(fù)極材料項(xiàng)目

    4月26日晚間, 中科電氣 發(fā)布公告,宣布公司計(jì)劃通過(guò)其控股子公司湖南中科星城石墨有限公司,在中國(guó)香港或其他海外地區(qū)新設(shè)全資子公司, 以間接投資方式設(shè)立摩洛哥項(xiàng)目公司,實(shí)施一項(xiàng)年產(chǎn)10萬(wàn)噸鋰離子電池負(fù)極材料一體化基地項(xiàng)目 。 據(jù)了解, 項(xiàng)目計(jì)劃總投資
    2024-04-29 18:25
  • 全固態(tài)電池三大技術(shù)路線,誰(shuí)將最終勝出?

    近年來(lái),憑借高密度、更安全性、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是“最具潛力的下一代鋰電池技術(shù)”的固態(tài)電池受到市場(chǎng)關(guān)注,最新消息不斷。
    2024-04-22 18:17
  • 鋰礦龍頭一季度預(yù)虧超36億元,收深交所關(guān)注函!

    4月23日晚間,天齊鋰業(yè)發(fā)布業(yè)績(jī)預(yù)告,預(yù)計(jì)今年第一季度同比由盈轉(zhuǎn)虧。 同日晚間,深交所對(duì)天齊鋰業(yè)下發(fā)關(guān)注函,要求其結(jié)合主營(yíng)業(yè)務(wù)開(kāi)展情況、產(chǎn)品產(chǎn)銷量、產(chǎn)品價(jià)格等,分析2024年一季度虧損較2023年四季度大幅增加的原因,并說(shuō)明是否存在持續(xù)虧損風(fēng)險(xiǎn)等。 鋰
    2024-04-25 09:30
  • 又有車企公布全固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間!

    當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月16日,日產(chǎn)汽車公開(kāi)全固態(tài)電池試生產(chǎn)線的預(yù)定設(shè)置場(chǎng)所,在生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)等的橫濱工廠建筑內(nèi)確保了約1萬(wàn)平方米空間,為搬入設(shè)備推進(jìn)施工。 日產(chǎn)計(jì)劃2025年3月開(kāi)始生產(chǎn)全固態(tài)電池,目標(biāo)2028年度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)日產(chǎn)介紹,全固態(tài)電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離
    2024-04-18 08:43
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