国家标准计划《电动汽车级硫化锂》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC3(全国有色金属标准化技术委员会稀有金属分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会。
主要起草单位 天齐锂业股份有限公司 、江西赣锋锂业集团股份有限公司 、山东瑞福锂业有限公司 、中汽创智科技有限公司 、国联汽车动力电池研究院有限责任公司 、四川新能源汽车创新中心有限公司 、溧阳中科固能新能源科技有限公司 、瑞逍(上海)新能源科技有限公司 、宜春银锂新能源有限责任公司 、有研稀土高技术有限公司 。
| 77 冶金 |
| 77.120 有色金属 |
| 77.120.99 其他有色金属及其合金 |
本标准所涉及应用于动力电池领域的全固态电池,具体指应用于上述全固态电池的电解质原材料产品。
随着电动汽车产业的高速发展,长续航、快充、安全问题已成为制约行业发展的瓶颈,兼顾高能量密度与安全性的固态电池是公认最具前景的下一代动力电池。
《美国锂电池2021-2030年国家蓝图》提出实现固态电池和锂金属电池在内的前沿电池规模化量产,能量密度达到500Wh/kg;日本制定了《能源与产业竞争力提升法》,鼓励企业加大固态电池等新能源技术的研发力度,举国家之力推动硫化物全固态电池商业化;欧洲为固态电池技术研发企业提供1亿欧元的补贴和资金支持。
2023年1月我国工信部联合五部门发布关于《推动能源电子产业发展的指导意见》,政策中提出开发安全经济的新型储能电池,加强新型储能电池产业化技术攻关,推进先造储能技术及产品规模化应用,加快研发固态电池,加强固态电池标准体系研究。
2024年5月,中国日报报道,中国或将投入约60亿元用于全固态电池研发。
2023年12月26日,国家知识产权局局长申长雨表示,近5年,我国固态电池全球专利申请量年均增长20.8%,增速位列全球第一。
这充分表明了我国近年来在固态电池领域的发展之迅速。
全固态电池具有安全性高、能量密度高、循环寿命长等优点,被认为是新能源领域未来重要的新技术方向,并已被很多国家上升到战略高度。
其中硫化物全固态电池技术路线由于高离子电导率,宽电化学窗口和较好的加工性能或成为实现全固态电池的主要路径。
未来的硫化物全固态电池按照应用领域分类可分为消费、动力和储能电池。
目前来看,动力电池和储能电池是未来发展潜力最大的领域。
储能电池与动力电池二者在技术原理并未形成差异,但由于应用场景的不同,现实应用对二者的性能、使用寿命等都有着不同的要求。
动力电池主要用于电动汽车、电动自行车以及其他电动工具领域,作为移动电源,对于能量密度、功率密度和安全性能都有更高的要求,而材料的选择及品质的好坏是影响锂电池性能发挥的第一要素,这就使得动力市场和储能市场对原材料的要求各不相同。
硫化锂是下一代硫化物全固态电池的必要核心原材料,根据中金公司研究报告《电池材料前瞻(四):强性能高安全,固态走向产业化》预测,2025年和2028年动力电池和储能电池等装机总量分别为2035.8 GWh和3568.7GWh,按照2025年和2028年硫化物固态电池渗透率0.1%和1%计,对应单GWh用量以400吨计(假设全部为锂磷硫氯),则2025年和2030年整个固态电池行业对于硫化锂的需求量分别为320吨和5700吨,而应用于固态动力电池的硫化锂需求量可达246吨和4248吨,按照2030年硫化锂市场价格150万/吨预估,固态动力电池用硫化锂产值可达63亿元,市场前景一片向好。
因此,急需建立指标要求更高、维度更科学、更能满足上下游产业需求的动力电池用硫化锂标准。
一方面,规范市场秩序,促进产业良性发展。
另一方面,指导产品改进方向,增强产品在国际市场中的竞争力。
其次,从固态电池发展的宏观背景来看,行业普遍认为全固态动力电池的上车时间是2027年。
同时,工信部60亿的固态电池专项项目中要求原料企业在2026年年底向下游企业开始输出大批量的硫化锂产品,因此,2026年至2027年将会是硫化锂市场的爆发期,加快推进动力电池用硫化锂国家标准的制定具有重要的现实意义。
编制组对电动汽车级硫化锂产品标准进行沟通讨论,结合目前同行及下游客户的情况,输出以下主要的制定建议: 1)该标准的范围适用于各种方法制备的电动汽车级硫化锂。 2)从产品的主要技术要求方面对产品的化学成分、粒度、白度等方面进行了规定。 3)从质量控制方面对产品的松装密度、安息角、外观质量等方面进行了规定。 4)同时由于产品用于电动汽车产品上,对产品的磁性异物和磁性金属颗粒也进行了相应的规定。 以上所有的技术要求指标中: 5)产品的安息角由于目前行业内暂无统一的分析标准,暂未进行明确的规定和附录,后期会同其他单位进行方法确认和验证; 6)产品的白度指标可参照现行的相关分析标准进行扩展应用,后期会进行相应的验证实验; 7)除此之外,剩余的化学成分、产品粒度、磁性异物、磁性金属颗粒数均可直接引用现行的相关分析标准。 根据产品标准的要求,对产品的检验规则、包装运输随行文件等也同步进行了规定。