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貝特瑞發(fā)布燃料電池關(guān)鍵材料 填補(bǔ)中國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈空白
發(fā)布日期:2023-05-17 11:16:23
【新財(cái)富聯(lián)盟網(wǎng)報(bào)道】5月16日,全球新能源電池材料龍頭貝特瑞在深圳2023CIBF正式發(fā)布鈉離子電池硬炭負(fù)極材料——探鈉350及鈉電正極材料貝鈉-O3B。貝特瑞中央研究院李子坤博士在發(fā)布會上介紹,“探鈉350”材料比容量可達(dá)350mAh/g,首次充放電效率達(dá)90%,貝鈉-O3B材料比容量可達(dá)145 mAh/g,壓實(shí)密度大于3.4g/cc,將大幅提高鈉電池的容量及循環(huán)壽命,并顯著提高充電效率及極低溫性能。
近年來,鈉離子電池因其在資源、低溫性能和功率性能等方面表現(xiàn)的優(yōu)勢,具有大規(guī)模應(yīng)用的潛力,被視為鋰離子電池的補(bǔ)充和鉛酸電池的升級替代,2023年也被成為鈉電產(chǎn)業(yè)化元年。
即使如此,鈉離子電池真正落地應(yīng)用,對產(chǎn)業(yè)鏈上下游成熟程度依賴度較高,尤其是材料端的技術(shù)水平。對比鋰離子電池,鈉離子電池最大的短板是能量密度,而提升電池能量密度的關(guān)鍵在于正負(fù)極材料。貝特瑞此次發(fā)布了探鈉350硬炭負(fù)極和貝鈉-O3B氧化物正極材料,綜合性能在行業(yè)競爭力方面具有領(lǐng)先優(yōu)勢,為鈉離子電芯設(shè)計(jì)和制成提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),也預(yù)示著在鈉電產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)了最為關(guān)鍵的技術(shù)突破。
在行業(yè)中,主流材料企業(yè)專注正極或者負(fù)極材料,正負(fù)極材料同時兼顧的企業(yè)屬于少數(shù)。貝特瑞在鈉電正負(fù)極材料領(lǐng)域同步研發(fā)與迭代,可以不受其他材料端的限制,快速實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品性能驗(yàn)證,這背后展現(xiàn)了其二十多年深耕電池材料的實(shí)力和創(chuàng)新能力。
去年8月,貝特瑞在全新升級的中央研究院曾展示其對標(biāo)一流電芯企業(yè),升級建設(shè)整套全新半自動化示范電芯測評生產(chǎn)線。該電芯測試線具備鋰電、鈉電、固態(tài)電池制備能力和干法電極制作技術(shù),可為鈉離子電池正負(fù)極材料組合應(yīng)用和電芯開發(fā)提供一站式全套解決方案。從材料研發(fā)到終端應(yīng)用測試,貝特瑞為下游應(yīng)用做到了全流程研發(fā)保障,對鈉電產(chǎn)業(yè)化加速應(yīng)用也將起推動作用。
當(dāng)下,鈉電可以與鋰電在短周期的儲能器件上形成互補(bǔ),隨著市場需求越來越多樣化,以及超快的市場發(fā)展步伐,應(yīng)用需求的高標(biāo)準(zhǔn)化等逐漸凸顯,長周期儲能則需要更高量級能量密度的能源技術(shù),比如氫燃料電池。
關(guān)鍵材料創(chuàng)新突破,讓下一代低鉑載量、長壽命、超大功率燃料電池成為現(xiàn)實(shí)
燃料電池具有能量密度高、零污染、零排放、補(bǔ)能快等特點(diǎn),是二次儲能電池技術(shù)的有效補(bǔ)充。在發(fā)布會上,貝特瑞宣布在燃料電池關(guān)鍵材料國產(chǎn)自主化上已實(shí)現(xiàn)重要突破,其自主研制的燃料電池催化層碳材料“探氫BMC” 具有較大的石墨化度、較大的比表面積、較大的介孔孔容等優(yōu)點(diǎn),同時兼顧多級孔徑可調(diào),新型擴(kuò)散層碳材料“探氫BGD”則可進(jìn)行定制化的微孔層孔調(diào)控,并具有高結(jié)晶度和極低的表面缺陷與含氧基團(tuán),能使材料本征表面長期維持超疏水狀態(tài)。確保了大電流下的氣體傳質(zhì)需求。將助力國產(chǎn)燃料電池實(shí)現(xiàn)更少的貴金屬用量、更高的功率密度、更優(yōu)的水管理能力,更低的全生命周期成本,更長的使用壽命。
膜電極是質(zhì)子交換膜燃料電池的核心部件,主要包括質(zhì)子交換膜、催化層和氣體擴(kuò)散層。催化層是燃料電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的場所,對能量轉(zhuǎn)化效率、輸出功率、使用壽命等都有決定性的影響。氣體擴(kuò)散層是注入燃料電池中的反應(yīng)物在進(jìn)入催化層之前的初級分配和反應(yīng)后產(chǎn)物從催化層排出的場所。
目前催化層中使用的電極碳材料及氣體擴(kuò)散層的碳粉幾乎全部是從美、日等國進(jìn)口的特種導(dǎo)電炭黑材料,而中國在這一領(lǐng)域目前還沒有面向燃料電池需求的產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品。貝特瑞發(fā)布的這兩類燃料電池關(guān)鍵材料在多個方面均實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)突破,并完全由企業(yè)自主研發(fā),在國內(nèi)來說是第一次,可以說是國產(chǎn)燃料電池關(guān)鍵材料從0到1的突破,補(bǔ)全了中國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈在電極碳材料的缺失環(huán)節(jié)。
此外,在政策端和市場端的推動下,燃料電池產(chǎn)業(yè)正在深入發(fā)展。2022年3月,《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035)》發(fā)布,中國氫能與燃料電池行業(yè)的發(fā)展路線日漸清晰,各類應(yīng)用場景均在加速落地。在氫燃料電池重卡領(lǐng)域尤其突出,而燃料電池催化層、催化層關(guān)鍵材料的成功自主產(chǎn)業(yè)化,也將助力我國氫燃料電池重卡汽車低碳化發(fā)展。
隨著鈉離子電池和氫燃料電池材料的成功研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,貝特瑞在新能源電池材料領(lǐng)域中拓展了更全面的材料解決方案,為新能源產(chǎn)業(yè)的升級發(fā)展提供更多材料選擇。2000年成立的貝特瑞,一直深耕于新能源材料領(lǐng)域,曾推出國內(nèi)第一款高容量鋰電負(fù)極材料818,并在全球率先實(shí)現(xiàn)硅基負(fù)極材料產(chǎn)業(yè)化,目前其負(fù)極材料市場占有率已經(jīng)連續(xù)10年保持全球第一。
持續(xù)領(lǐng)先的背后是貝特瑞面向客戶進(jìn)行持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新,通過對碳材料的極致探索,為電池企業(yè)及終端提供落地應(yīng)用的材料解決方案。根據(jù)年報(bào)數(shù)據(jù),2022年貝特瑞研發(fā)費(fèi)用投入超過12.63億元,占營業(yè)收入的4.92%,在整個新能源材料行業(yè)可謂是獨(dú)占鰲頭。據(jù)悉,貝特瑞還在積極布局下一代電池材料前沿方向。
2023年,新能源行業(yè)發(fā)展進(jìn)入新格局,貝特瑞領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力將為其全球市場錨定更廣闊的未來。