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ALD技术解决动力电池“安全焦虑” 有望在宁形成规模产业
浏览:42次 时间:1个月前 来源:南报网 状态:★☆☆☆☆ 字数:1697  大字 小字 
摘要:  ALD技术解决动力电池“安全焦虑”  有望在宁形成年产值120亿元规模产业  新能源汽车不想“火”、不能“火”,但“自爆”却源源不断。今年以
  ALD技术解决动力电池“安全焦虑”
  有望在宁形成年产值120亿元规模产业
  新能源汽车不想“火”、不能“火”,但“自爆”却源源不断。今年以来,特斯拉爆炸,蔚来起火,云度、欧拉、北汽新能源自燃……电动汽车日益普及,其“安全焦虑”却也越来越严重了。不过,记者昨日走访南京经济技术开发区了解到,去年在首届中国国际进口博览会上代表江苏签约的重点产业项目“原子层沉积技术产业化”,有望攻克这一难题。
  “电动汽车的安全问题,主要出在动力电池上。”恩创动力设备(南京)有限公司副总经理肖尚昌说,续航、安全和寿命,是新能源汽车动力电池面对的三大“痛点”,尤其是续航和安全,几乎是此消彼长的关系。
  动力电池材料主要分为四大类,分别为正、负极材料,电解液和隔膜。其中正极材料最为关键,成本约占电池总成本的40%。根据正极材料不同,动力电池又可分为磷酸铁锂电池、三元材料电池等。
  目前在新能源乘用车领域,三元材料锂电池已成为主流。所谓“三元材料”,一般是指镍钴锰酸锂NCM正极材料。镍、钴、锰三种金属元素按照不同的配比不同,形成不同种类的三元材料。“为了获得更高的续航里程,现在电池的镍含量越来越高,很多电池的镍、锰、钴配比已经达到了8:1:1的比例。但镍含量高了后材料稳定性变差,易燃易爆炸,这是三元锂电池安全隐患的根源。”肖尚昌说。
  在他看来,“ALD(原子层沉积)技术”是解决这一问题的最佳路径。
  原子层沉积,即一种将物质以单原子膜形式一层一层镀在基底表面的方法。与普通化学沉积方法不同,原子层沉积每次反应只沉积一层原子,厚度仅零点几个纳米,最后形成只有几个纳米厚度的“核-壳”结构层。
  ALD技术在动力电池领域的应用,是使用特殊材料在粉末状的锰、钴、镍等正极材料表面均匀镀膜,使属性活跃的高镍材料“安静”下来,不再那么容易分解或与其他物质发生反应,从而提高其安全性。
  除了更安全,ALD技术也能提升三元锂电池的高续航里程的长期保持能力。因为正极材料粉末镀膜后,减少了与其他物质反应所产生的损耗,让电池续航更接近其理论值。同时,由于材料更稳定等因素,允许的最大充电电流也相应变大,因此汽车的充电速度也可大幅度提高。
  肖尚昌介绍,恩创动力由全球ALD研究领域的顶尖科学家所创立,是国际上最早推出具有粉末原子层沉积功能的商业化ALD设备公司,技术实力十分雄厚,尤其是在工业化处理粉末颗粒材料(如锂电池正极材料)方面具有目前市场上独一无二的先进性、技术独创性及实用性。
  恩创公司主导的“原子层沉积技术产业园项目”,是去年在首届进博会上代表江苏省签约的五大重点产业项目之一,总投资达90亿元,主要在南京经济技术开发区从事ALD技术的研究与应用、大型粉末ALD精密设备的生产销售以及锂电池正极材料加工等业务。
  不久前,该公司第一台ALD粉末设备样机已正式下线,这是世界首台从实验室迈向工业化量产的ALD设备。这台机器能实现锂电池正极材料的ALD镀膜产业化,使锂电池安全性提高3-10倍,充电速度提高1-2倍,循环寿命提高1.5-3倍。目前,公司正全力推动研发大楼及生产工厂项目进度。“我们不仅生产上游设备,还将自建新一代锂电池正极材料加工厂,切入国内火如荼发展的锂电池产业链。”肖尚昌说,恩创动力已与国内最早从事锂电池正极材料生产的厂商签订了战略合作协议,预计未来仅锂电池正极材料一项,即可实现年产值120亿元的规模。
  锂电池仅是ALD技术的其中一个应用领域。按照恩创动力和南京经开区签订的合作协议,原子层沉积技术产业园项目还将拓展该技术在半导体、OLED及柔性屏隔膜、超级电容、纳米催化、材料表面改性等多个应用领域的研发、生产、销售,打造国际合作的典范园区。
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