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【寻求合作】高比能锂离子超级电容器

时间:2020-06-12 15:57:38  来源:千人智库网
项目类型:  项目对接 所在地区:  上海市
所属行业:  化学化工 意向落户地区:  不限
融资资金: 
合作方式:  成果转化,地方落户,承接项目
项目阶段:  产业化
 项目简介

项目概况

该项目产品由同济大学车用新能源技术团队与美国发明院院士联合开发,具有完全自主知识产权。团队在电源储能机制优化的基础上,开发了高比能锂离子电容器,实现了电源器件功率、能量和寿命的平衡,是目前唯一满足USABC标准的电源。同时,通过工艺创新,实现了电源器件成本的大幅下降,度电成本仅为电容器的1/5。这种高比能锂离子电容器同时实现了电源能量、功率和寿命的可定制化,在AGV与工业装备、储能、军工等方面应用优势也极为明显。

主要产品

项目依托于同济大学汽车学院和美国佛罗里达州立大学工学院,经过了十几年的理论创新与技术积累,本公司在第一代产品(锂离子电容器)的基础上进行了进一步深入研究,开发出了第二代产品。并且将该电源器件成功运用在了传统的燃油汽车上,在城市道路工况实验条件下,能够实现非常高的节油率(可达42.3%)。

1)高比能锂离子超级电容器

高比能锂离子超级电容器的实现基于理论突破、结构创新与方法优化。在基础理论方面,经过20多年的研究,成功的突破了不同电源器件的储能机制的限制,实现了器件的电位平衡,为混合型器件的思想奠定了基础;在结构方面,通过正极、负极创新结构的设计,获得了混合型锂离子超级电容器,并申请了美国发明专利和PCT专利;在工艺方法的优化,包括干法电极制备技术、预嵌锂技术以及正负极匹配技术(用于定制电源)等,是高性能混合型锂离子超级电容器的保障,在成功开发了优化工艺的基础上,已申请了2项中国发明专利。该电源器件在保证安全性的前提下,实现了高能量、高功率以及长循环使用寿命三者的统一,是目前应用市场所需求的电源器件。

2)车用48V启停电源包

在当前无法大规模扩大电动车使用的同时,搭载48V启停系统的弱混汽车成为了一种成本相对较低,改装难度较小,并且节油效果明显的方法和极具市场竞争力解决方案。这也是目前满足发改委规定的必由之路。基于高比能锂离子超级电容器,本项目依托于同济大学汽车学院开发了48V启停电源包,并对其电源系统设计提供了更加低成本的方案。经过测试验证,结果发现搭载该套系统的汽车在城市道路工况可以实现节油率42%,是搭载普通启停电源节油率的2倍以上。与其他公司的同类产品相比,具有非常高的竞争力和较好的应用前景。

技术优势

该项目的电源器件具有多项自主关键技术和创新点,包括以下:

1)干法电极技术的应用:目前国内外电源生产企业制备电极大部分均采用湿法电极,但由湿法工艺制备的电极在实际应用中倍率性能较差,同时循环稳定性也较差,这极大程度地限制了电源器件的功率密度和循环寿命;干法电极制备是实现混合型锂离子超级电容器优异性能的关键,它保证了电极具有较好的倍率性能和循环稳定性,并且采用干法电极制备过程中不需要额外的溶剂,因此制备工艺成本低,并且可以实现零污染。

2)负极预嵌锂技术的应用:负极预嵌锂技术是该项目产品高能量密度性能的关键,同时也是项目产品实现长循环寿命的保证。项目团队从项目初期就对预嵌锂技术进行过深入的研究,尝试了多种预嵌锂的方式和方法,截止目前,团队已经成功摸索出两种成熟的预嵌锂技术,并申请了专利。除此之外,项目团队对于负极预嵌锂的机理也进行了深入研究,实验结果表明我们的预嵌锂技术具有非常高的可靠性和科学性;

3)正负极匹配策略:该项技术同样也是本项目产品的核心技术。以往的应用场景只能根据自身的实际需求,对市场上现有的电源器件进行遴选,最终的结果可以往往都不是最好的选择,而本项目的产品是可以根据客户的需求进行深度定制,根据客户提出的方案,我们可以有针对性地进行电源设计,结果将完美契合实际的需求。这是本项目非常重要的核心竞争力。

主要技术指标

高比能锂离子超级电容器的技术指标

规格

能量密度

功率密度

寿命

温度范围

内阻

电压区间

5000F

35Wh/kg

5kW/kg

100,000

-30~60

<2mΩ

2.0~3.8V

500F

35Wh/kg

4.7kW/kg

100,000

-30~60

<3mΩ

2.0~3.8V

48V启停系统电源包的技术指标

标称容量

最小电压

最大电压

SOC范围

10s放电功率

60s放电功率

10s充电功率

60s充电功率

可用能量

140000F

36V

60V

30~80%

18

12

18

12

180Wh

市场前景

项目产品应用场景非常广阔,能够广泛运用于混合动力汽车、启停系统、轨道交通、低温冷启动、港口机械、工程机械、专用车、风能/太阳能发电能源存储、军事领域、UPS不间断电源、医疗设备、智能电网等多个领域。法维翰(Navigant)咨询公司预计2014年到2023年功率型电源器件市场将增长约20倍,年均复合增长率达到极为可观的39%。国际知名功率型电源生产商Maxwell公司在过去4-5年间实现了年均增长率将近35%。

目前,只有大约6%(100万辆)的美国新车采用启停系统,中国不到10%,而欧洲这一指标已经达到60%-70%。未来10年北美、西欧、亚太地区将有爆发性的增长,因为这些地区的燃油经济性标准及排放法规比较严格。从目前中国的排放法规要求来看,未来在中国新生产和销售的车型将会逐步搭载启停系统。根据美国先进电池联盟(USABC)在2017年发布的标准中对于车载启停系统的电源做出了明确地规定,要求电源的循环寿命必须达到75,000次,而这一指标是目前所有其他电源器件均不能够满足的。该项目开发的混合型锂离子超级电容器是唯一符合该要求的电源器件。

中国目前有大约200万辆汽车使用启停技术,预期未来每年将会有1000万辆汽车装有启停电源系统进行节能减排,如果每辆汽车装配电源的价格在100美元,那么中国未来潜在的这部分汽车市场销售额将有望达到50亿美元(350亿人民币)。此外,对于电网储能领域,根据百纳电气的报告数据,全国有1400个超大型电站,按照5年后有70%的电站采用该功率型电源方案,每套系统600万,销售额有望达到58.8亿。对于通信领域,预计5年后有400万个通讯基站采用该电源方案,每个基站采用1个60V模块,每个模块按照2200元计算,销售额可达88亿元。可见,该项目产品拥有稳定、可靠、安全、优异的性能,能够应用在多个领域,具有非常高的实际应用价值。

合作方式:

融资、落户、技术合作等多种合作模式。

 

 

若您对此项目感兴趣,欢迎联系:

联系人:李女士

电话:159 7221 6284

 项目优势

标签
寻求 合作 锂离子 超级 电容器

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