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不断壮大的“叉车锂电池”家族

2019-09-16 12:09 性质:原创 作者:王少雄 来源:中叉网
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近期,东旭光电携旗下控股公司上海碳源汇谷新材料科技有限公司(以下称为碳源汇谷)在上海发布首款石墨烯基叉车锂离子电池新品,即“烯王”大动力电池,标志碳源...

近期,东旭光电携旗下控股公司上海碳源汇谷新材料科技有限公司(以下称为碳源汇谷)在上海发布首款石墨烯基叉车锂离子电池新品,即“烯王”大动力电池,标志碳源汇谷正式进军工业车辆市场,加入叉车锂电池的大家族。由于动力电池巨头们纷纷布局叉车锂电池,使人们对锂电池保持着较高的关注度,这款石墨烯基叉车锂离子电池的推出,再次引起行业内人士对于锂电池热议。在这里,中国叉车网(www.chinaforklift.com)尝试去整理目前我国锂电池在新能源汽车和叉车的市场情况及制造商关于石墨烯基叉车锂离子电池的介绍。

首先,先了解一下新能源汽车最新的市场情况:

动力电池应用分会研究部统计数据显示,2019年上半年我国新能源汽车动力电池装机量约30.01GWh,同比增长94.29%。

从车辆类型来看,新能源乘用车动力电池装机量约22.42GWh,占比74.69%,同比增长150.58%,;新能源客车动力电池装机量约5.12GWh,占比17.06%,同比下降8.38%,;新能源专用车动力电池装机量约2.48GWh,占比8.25%,同比增长171.4%,。

在电池技术路线方面,纯电动乘用车配套的三元动力电池装机量约19.51GWh,占比92.96%,同比增长183.84%;磷酸铁锂电池装机量约1.47GWh,占比7.015,同比增长76.81%,。

从系统能量密度来看,三元电池系统能量密度较2018年整体提高约20Wh/kg。2019年上半年动力电池系统能量密度主要集中在140(含)-160Wh/kg,占有率达69.35%,同比增长406.23%;160Wh/kg及以上的装机量占比25.96%,最高系统能量密度达170Wh/kg。

以 2018 年动力电池装机量为参考,我国动力电池十大龙头企业包括:宁德时代、比亚迪国轩高科力神、孚能科技、比克电池、亿纬锂能、国能电池、中航锂电、卡耐新能源。数据来源:第一电动(www.d1ev.com)

图片来源:第一电动(www.d1ev.com)

接着,看一下工业车辆叉车细分领域电动叉车市场情况:

在国家政策引导下、企业节能减排增效降本的背景下,我国电动叉车销量也逐年攀升。相关数据显示,2018年我国电动叉车合计销售17.34万辆,与2017年的12.98万辆相比,增长33.56%,其中,锂电池叉车销量超过2.5万辆,较2017年增长200%多。据相关数据分析预测,2021年电动叉车销量将突破30万辆,其中锂电叉车销量接近10万台。

电池巨头们看好工业车辆新能源领域,纷纷布局叉车锂电池。

据了解,比亚迪早在2012年就推出了第一款锂电叉车。

2018年11月,杭叉集团联合宁德时代发布了最新的“XC系列新能源叉车”和“杭叉-C系列锂电池”叉车。

国内动力电池“三哥”国轩高科开始开发专门配套叉车的磷酸铁锂电池。

2017年微宏动力与林德(中国)叉车有限公司签订战略合作协议,成为林德叉车的锂电池供应商。

此外,布局叉车领域的锂电池企业还包括:天津力神锂电、亿纬锂能等厂商。

在应用端,德国叉车制造商KION集团、永恒力及国内品牌中的合力中力诺力如意等多家主流叉车主机厂也都在积极导入锂电池的应用。

目前,我国电动叉车以铅酸电池为主要动力,锂电池叉车占比较低。但随着锂电池的应用成本逐年下滑,磷酸铁锂动力电池价格降低至1.1-1.2元/Wh,再加上锂电池充电快、工作时间长和使用寿命长等特性,锂电池替代铅酸电池的进程将加速,锂电叉车市场即将迎来爆发期!

随着我国纯电动汽车飞速发展,继续推动锂电池产业发展和叉车锂电池加速替代铅酸电池的双重背景下,碳源汇谷推出的首款石墨烯基叉车锂离子电池,强势挤进叉车锂电池制造行列。那么,这款产品与常规的叉车锂电池有什么不同呢?

根据碳源汇谷首席科学家郭守武先生介绍,碳源汇谷有两大核心技术:

1、石墨烯制备技术

目前,碳源汇谷已建成一条年产3吨高品质、低成本的石墨烯生产线,采用氧化还原法石墨烯制备技术,石墨烯单层率达99%,纯度达99wt%。

2、石墨烯基锂离子电池技术

锂离子电池电阻主要有三部分:第一部分是自身内部的电阻;第二部分是锂离子在电池材料颗粒表面所传输转移的时候遇到的电阻;最关键的第三部分是颗粒与颗粒之间传输和转移时所产生的电阻。

石墨烯基锂离子电池采用单层石墨烯包覆的磷酸铁锂为正极材料,通过利用石墨烯二维结构包覆锂离子电池材料颗粒,并在颗粒与颗粒之间搭桥,形成三维导电网络结构,彻底解决颗粒之间的电阻和锂离子的传输问题。由此可以大大降低电极材料以及锂离子电池内部的电阻,很好地实现快充快放。使其具备三大天然优势,即:安全性、充放电倍率高、循环寿命长,而这三大特点刚好是叉车所需要的。

另据碳源汇谷CTO董新华介绍,石墨烯基叉车锂离子电池具有以下特点:

1、充电速率快 

15分钟,电池充进50%的电量,40分钟左右,电池充进100%的电量。

2、循环寿命长

循环寿命在5C充放100%的DOD的情况下,寿命长达5000次。

3、智能电池管理系统

基于物联网技术的智能化电池管理系统,实时全程精确检测电池内部状态,准确报告电池剩余电量信息!并且可以将电池状态信息接入企业营运调度系统。

4、安全性好

智能的可变输出功率调节系统,在电池电量比较低的时候能动的降低电池输出功率,保障工业车辆的转向系统,刹车系统的正常工作,防止电池因过放保护突然断电而造成叉车转向失灵,刹车失灵,造成安全事故。

5、温度适应性好

业内领先的热管理技术及控制算法、让电池具备更宽的温度适应范围。

6、完美匹配叉车锂离子电池的需要

电池减震悬挂系统,在非常恶劣的使用工况,不会因为叉车运行过程中的剧烈震动而对电池造成巨大损害。

装甲式外挂配重设计,搭配不同的配重块,就可以匹配不同的车型。

总之,根据碳源汇谷产品发布会的介绍,这款石墨烯基叉车锂离子电池解决了现有叉车锂电池存在的痛点问题,至于能否得到市场认可,留待时间去给出答案。

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