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CFIC2024奥克莱 邱镛坚:《智能疏散领域电池技术》

慧聪消防网 https://fire.hczyw.com 2024-11-11 14:46 出处:CFIC2024 作者:奥克莱编辑:@多米

慧聪消防网讯  CFIC2024&交易会暨第十七届品牌盛会  2024消防中国万里行    易招通牛企榜

今年10月12日-13日,CFIC2024中国消防安全产业大会&交易会暨第十七届消防行业品牌盛会在广州隆重举办。本次大会主为“新质·融合·迎变”,由“主题报告、高峰论坛、品牌盛会、交易会”等内容组成,汇聚了全国各地消防同仁。

主题报告环节,广东奥克莱集团有限公司锂电事业部总经理邱镛坚发表主题演讲《智能疏散领域电池技术》

CFIC2024奥克莱 邱镛坚:《智能疏散领域电池技术》

各位专家学者,各位老总,大家上午好!我代表奥克莱集团汇报一下我们《智能疏散领域电池技术》。


CFIC2024奥克莱 邱镛坚:《智能疏散领域电池技术》

首先介绍一下奥克莱集团。奥克莱成立于1996年,总部位于广东省清远市,旗下有广东奥克莱集团有限公司、本州电池(英德)有限公司等多家子公司,是华南区大型的蓄电池生产企业之一。奥克莱集团公司是高新技术企业,在研发这一块投入很大,每年在研发的投入占了公司整个业绩的5%,去年被授予了博士后工作站。

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奥克莱拥有园林式景观工厂,并在工厂的楼顶都铺设了太阳能板,总的铺设瓦时数是220兆瓦。同时,我们拥有面积达800亩的生产基地,包括锂电生产车间、铅酸生产车间、实验室等。值得一提的是,我们的锂电生产车间和铅酸车间生产的设备,有30%以上的设备是我们自主研发的。

专利技术方面,奥克莱每年都会申请发明专利以及软件著作权,截止到目前为止,我们已经有100多项发明专利。

这是我们资质认证、体系认证。工厂的资质,我们通过了很多认证,如ISO9001、ISO14001、汽车领域的IATF16949等。产品方面,我们在也通过了国内外相关认证,如国内泰尔认证、国外IEC测试、CE、FCC、UL的测试报告等。


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简单介绍一下奥克莱的智能疏散产品。奥克莱主要专注于电池的生产与研发。我们前些天跟业内的专家也有沟通关于新国标的标准,后面我们也会更多地去开发9.6V这块的产品。

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关于锂电,我们的电池是满足新国标的要求,包括充放电管理、温度的管理,还有负载保护的情况,都能够满足新国标的要求。我们的电池是带通信功能,可以通过通信接口,或者可以用蓝牙APP去看电池里面的信息,这样对于日常维护保养更加方便。锂电用的是全新的A品磷酸铁锂电芯,大家知道磷酸铁锂电芯会比三元电芯的能量密度更低,大概是在160瓦时/千克,而三元则能达到300瓦时/千克以上。所以,磷酸铁锂的安全性能同比三元锂、钴酸锂这些,它的安全性能是比较好的。我们的电池用的是全新的A品电芯,在工厂生产的时会经过分组、分选的过程,所以能够保证电芯的一致性。同时,我们还可以做个性化的定制要求。


1、 奥克莱锂电池产品

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比如这一块定制化锂电池:ABS壳的锂电池。ABS壳其实就是类似于铅酸的一种外壳,里面是有BMS再加电池。电池包是有锂电池,有磷酸铁锂去电芯式做穿并联组成的,里面还会有BMS管理系统,BMS里面会有三个模块:采集模块、控制模块、通信模块。ABS壳有一定的结构强度,可以起到防护作用。另外,这种ABS壳的产品,它能够做到防水IP65的等级。电芯支架,能够固定电池,让这个结构强度更高,起到更好的防护作用。

我们还有做PVC包装款锂电池设计。它与ABS壳的锂电主要是在外形上不一样,PVC的锂电主要是用PVC的包装,这种成本相对来说会更低一点,但是它也能够起到一定的防护作用。PVC包装起到密封的作用,防护有一些物品掉到电池里面造成电池短路的情况。这是锂电这一块的情况。

奥克莱锂电池产品型号多样,有9.6V的,有12.8V的,包括之前的国标里面有38.4V的,全系列的产品我们都有生产。


2、 奥克莱铅酸蓄电池

奥克莱的铅酸蓄电池应用在智能疏散领域,我们有两个系列:GFM系列和FM系列。GFM系列这一款有10年的寿命,满足IEC标准,同时理念采用最新的AGM阀控技术并使用高纯度的原材料,的设计寿命可以达到10年以上。FM这款产品用的是AGM的隔板,设计寿命能达到5年以上。

大家都知道,铅酸电池它安全性能是非常好的。它的安全性能跟能量密度有线性关系,比如说铅酸电池的能量密度是40-60瓦时/千克,而磷酸铁锂的能量密度是在160瓦时/千克,能量密度比锂电的更低。能量密度越低,相对来说,它的稳定性会更好,而且安全性能会更好。我们的铅酸在B型集中电源这一块有得到广泛的应用。

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这是我们铅酸电池的设计,大家可以看到,铅酸电池里面有正极、负极,中间会有隔板去把正负极隔开。铅酸的外壳保护里面的一些结构,其实锂电的电芯跟铅酸里面的结构是很类似的。

奥克莱铅酸电池产品主要以12V的铅酸为主,产品是覆盖了全领域,从7AH到70AH,甚至到100、120AH,运用到智能疏散领域,无论是100千瓦、200千瓦,还是真实到1000瓦的电源都能够适应,都能够在我们铅酸这一块找到合适的产品。


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2012年开始,奥克莱中标了很多地铁项目,我们的铅酸电池产品在地铁领域得到了广泛的运营,比如广州地铁、西安地铁、洛阳地铁等。

在轨道交通应用领域,我们在地铁、隧道、地下管廊、地下车库等B型的应用场景也有很多应用案例。A型的应用领域同样用到很多铅酸电池,比如说商业写字楼、医院、酒店、学校都有很多的应用案例。在一些比较极端的环境中,比如说北方比较高寒的一些地方会用到铅酸。锂电,我们在A型的应用场景也得到了很多广泛应用,主要是500瓦以下的这种灯具的应用。

CFIC2024奥克莱 邱镛坚:《智能疏散领域电池技术》

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在新技术的研发方面,奥克莱也有自己的尝试。从2021年宁德发布钠离子电池以来,钠离子最近几年的热度越来越高。为什么钠离子会得到发展?因为钠离子有很多优势,有这几方面的原因:对比锂离子,钠离子原材料比较丰富,可获取会更容易,从长远来看,它的成本也会更加低廉。它可以有很多电解质的选择,它的选择范围更宽。目前,钠离子的能量密度基本上做到80到120瓦时/千克,从能量密度来看,它是介于铅酸电池和锂电池之间,会有比较稳定的电化学性能,所以它的安全性能也是相对好。它有更宽的温度区间,可以在低温到-40℃到高温80℃的范围内工作。所以这是钠离子电池的一个优势。

在钠离子这一块,奥克莱主要进行了材料方面的研究。目前钠离子的正极材料有这几种:

* 层状过渡金属氧化物。目前钠离子的正极材料这一块是比较程度的,但是层氧的优点是倍率性能比较好,缺点是安全性能不是太好。层氧产品真测是过不了的。

* 普鲁士蓝类似物。它的能量密度不是很高,因为里面导电性的问题,它要加入大量的碳,导致它的体积容量比会比较低。

有机正极材料,目前还在起步研究阶段。

聚阴离子材料。从实验室的数据来看,它的安全性能和循环寿命、倍率性能是比较好的。所以现在很多的企业,在聚阴离子材料这一块做了很多的研究。这个是钠离子的正极材料。

负极材料也有四种:

* 金属氧化物。这种材料的比容量比较低,难以实现商业化的需求。

* 有机负极材料,目前还是处在起步阶段。

* 基于转化及合金化反应的负极材料。目前最大的问题还是在于它的容量衰减,因为它容量衰减比较快,意味着它的循环寿命是一个问题。

* 碳基负极材料。是目前比较成熟的,商业化的钠离子电池产品所用到的负极材料几乎都是这种碳基负极,我们通常用的是硬碳,这是负极材料这一块。

电解质,目前研究的主要有三种:

* 一种是有机系电解质,这里是水系电解质,水系电解质的电压平台相对来说会比较低一点。有机电解质,是目前发展最为成熟的一个体系。

* 固态电解质,大家所知道锂电池这一块也在发展固态电池,钠离子电池其实也在这一块有做一些研究,但是这一块目前还是起步阶段,还没到成熟的商业化。

电池材料这块,奥克莱目前主要是研究水系钠电材料,奥克莱用的正极用的是普鲁士的正极材料,负极材料主要用的是磷酸钛钠材料,正负极的匹配,电压最大能到1.5V,但是这个电压是低于铅酸电压,它的能量密度是铅酸的2倍,可以到80~100瓦时/千克。

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现在奥克莱研究的是水系钠电,水系的钠电工作原理跟其他的钠电是一样的,无非就是钠离子,正极到负极,从负极移动到正极。中间这个是我们实验室做出来的产品充放电的曲线,它的电压平台相对来说会比较低一点,大概在1.3V的样子,右边那个是我们做出来的一个产品,它对于生长环境的要求相对来说没那么高,负极我们用的是磷酸钛钠。正负极的材料我们都是用的2mm或者3mm厚的镍泡沫,正负极是叠片式的组装工艺。这里有一张图片是我们实验室的产品做出来的水电池。

接下来我们会在这几方面对钠电做研究,一方面是我们对新材料的研发,我们会继续研发正负极的材料,然后做一些改性的研究。同时,我们也将在新结构设计、新制备工艺方面做一些更深入的研究,推动我们的钠电池在新应用领域的发展。

今天我的汇报就到此,感谢大家!



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