适用范围

锂离子电池及其三元正极材料

技术提供单位

国联汽车动力电池研究院有限责任公司

技术简要描述

以镍、钴、锰氢氧化物和碳酸锂/氢氧化锂为原材料，通过湿化学或物理方法获得均匀分散的混合物，并进一步热处理成为纳米前驱体，在高温下经过高温固相反应合成镍系正极材料。采用三元正极材料为正极材料、石墨碳为负极材料，陶瓷隔膜材料和脂类电解液，经过制浆、涂覆、辊压、分切、模切、组装和化成等工艺步骤，得到软包装设计的锂离子电池。

技术信息

532型、622型、811型三元正极材料，180-300Wh/kg能量型锂离子电池，4500-600W/kg功率型锂离子

商业应用情况

无

希望在技术转移过程中得到的帮助/支持

无

设备投资

材料单线年产能4000吨计算，产能放大时投资额按比例放大即可。项目建设投资为19317万元，包括项目从筹建到达到设计生产能力时按设计规定的建筑工程、设备及工器具购置、安装工程、工程建设其他费用的投资、预备费。电池单线年产能2亿Wh计算，产能放大时投资额基本按比例放大即可。项目建设投资为17842万元，包括项目从筹建到达到设计生产能力时按设计规定的建筑工程、设备及工器具购置、安装工程、工程建设其他费用的投资、预备费。

年运行维护费

所建产能完全达产后年维护费用合计6.4亿元，其中材料生产线建成后产能4000吨，运行成本约12.9万元/吨材料，年费用合计5.2亿元，电池线达产后年产能2亿Wh，运行成本约0.6元/Wh，年费用合计1.2亿元

投资回收期

材料线按每吨固定收益20000元、项目投入19317万元计算，投资回收期为4年；电池线按每Wh固定收益0.2元、项目投入17842万元计算，投资回收期为5年。

附加效益

2020年中央经济工作会议将“做好碳达峰、碳中和工作”列为2021年的重点任务之一，提出“要抓紧制定2030年前碳排放达峰行动方案，支持有条件的地方率先达峰”、“加快建设全国用能权、碳排放权交易市场，完善能源消费双控制度”。此外，欧盟制定了汽车排放发布最新规定，到2021年汽车制造商必须将平均每辆车每公里碳排放量从118.5克降至95克，到2030年将该标准进一步收紧到每公里75克碳排放。然而，未来欧、美、日等国家的汽车保有量不会有太大变化，他们所要面对的是如何为现有数量的汽车找到燃料并处理排放，即处理“存量”的问题，而中国等广大发展中国家面对的是令世界关注的巨大“增量”问题。按照每辆电动汽车动力电池容量为50kWh，本项目2GWh产能对应新能源汽车4万辆，则到2020年减少的碳排放量为（118.5-75）×40000=1740kg/km，按每辆车30万公里使用寿命计算，生命周期内累计减少的碳排放量约为5.22×108 kg。

综合效益

1）节电措施 a. 采用低压集中补偿方式，变电所设实行动态实时无功补偿，补偿后低压功率因数值达到0.9以上。 b. 荧光灯和气体放电灯采用单灯就地补偿，补偿后单灯功率因数达到0.9以上，建筑物照明采用分区分回路控制，预计可减少项目10%左右的照明耗电，即年可节约电力10.78×104kW•h。。 c. 采取先进的窑炉煅烧工艺节能技术，预计可减少窑炉10%的电力消耗，即年可节约电力269.27×104kW•h。 d. 采用先进的电机和控制系统，可减少动力设备15%的电力消耗，即年可节约电力32.42×104kW•h。 e. 对空压机、循环水泵和冷水机组设置变频恒压控制系统，预计可降低设备10%左右的电耗，即年可节约电力12.88×104kW•h。 2）节水措施 为了节约用水，电池生产线生产用水采用冷却循环水循环水，循环水量为696 m3/h，循环水消耗水量仅为1%左右，大量节约用水。

障碍对技术转移影响等级

无

技术成熟度

国联汽车动力电池研究院自1993年开始了锂离子电池及其材料相关的研发，形成多项核心技术，近年来在三元正极材料领域，开发了NCM523和NCM622、NCM811三元正极材料，在锂离子电池领域，开发了180-300Wh/kg能量型锂离子电池，4500-600W/kg功率型锂离子，建设了一定规模的材料和电池生产线，形成完整成套成熟的材料和电池生产技术，并建立的严格的TS16949质量体系，相关的材料和电池产品实现了批量对外销售，经济效益良好，同时，材料和电池技术也实现了对外的输出转移（华鼎国联电池公司）。

技术适用性

高性能锂离子电池及其正极材料技术受地域、环境等影响较小，以中国为例，从东北的哈尔滨到南方的广东深圳都建有类似的生产线并实现批量销售。近年来，锂离子电池市场也持续增长，包括消费类数码产品、电动工具和电动自行车、储能、电动汽车等领域保持高速增长的趋势，市场前景良好。

技术稳定性

通过建立严格的质量管理体系，该技术在运行过程中能保持稳定，对环境等干扰敏感性较小。该项目已通过中试试运行，累积正极产能超过2000吨、电池产能2亿Wh。选用设备水平达到世界先进水平，生产线高度自动化，具备柔性生产能力，可以满足不同客户对产品的个性化要求。

技术安全性

本项目形成合乎标准的“三废”处理技术：整个材料生产过程不产生生产废水，反应废气主要是CO2和水蒸气，可直接排入大气；产品综合合格品率较高（>98%），少量废渣可作为废料交由有资质的回收企业处理。电池生产的废NMP可回收再利用，部分固废也具有一定的回收价值，可由回收企业处理。

技术转移推广障碍

无

知识产权转让

本项目所涉及知识产权归国联汽车动力电池研究院有限责任公司所有。