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經(jīng)研究,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委決定對(duì)《城鎮(zhèn)燃?xì)庹{(diào)壓器》等555項(xiàng)擬立項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目公開(kāi)征求意見(jiàn),征求意見(jiàn)截止時(shí)間為2017年11月2日。請(qǐng)登錄國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委網(wǎng)站的計(jì)劃公示網(wǎng)頁(yè)http://ballot.sacinfo.org.cn:8080/stdpub/index?bId=881,查詢項(xiàng)目信息和反饋意見(jiàn)建議。
中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)
2017年10月19日
球形石墨
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋰離子電池負(fù)極材料用球形石墨的分類(lèi)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋰離子電池負(fù)極材料用球形石墨。
國(guó)家發(fā)展改革委2017年1月發(fā):為貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,更好地指導(dǎo)各部門(mén)、各地區(qū)開(kāi)展培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)工作,組織編制了《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》(2016版)。見(jiàn)文件中3.1.4高純?cè)丶盎衔铮贺?fù)極用石墨。
球形石墨是以優(yōu)質(zhì)高碳天然鱗片石墨為原料、采用先進(jìn)加工工藝對(duì)石墨表面進(jìn)行改性處理,生產(chǎn)的不同細(xì)度,形似橢圓球形的石墨產(chǎn)品。球形石墨加工過(guò)程,首先在球形石墨車(chē)間中將天然鱗片石墨經(jīng)粗碎、修整,再進(jìn)入純化車(chē)間經(jīng)高溫或化學(xué)純化后分級(jí)磁選成為球形石墨。 球形石墨材料具有良好的導(dǎo)電性、結(jié)晶度高、成本低、理論嵌鋰容量高、充放電電位低且平坦等特點(diǎn),是目前作為鋰離子電池負(fù)極材料重要部分。目前球形石墨國(guó)內(nèi)產(chǎn)量25000噸/年。 目前鋰離子電池作為一種新能源已在移動(dòng)電話、筆記本電腦、數(shù)碼產(chǎn)品等小型電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。動(dòng)力電池也是當(dāng)前研究開(kāi)發(fā)的全球性項(xiàng)目。負(fù)極材料作為鋰離子電池的關(guān)鍵組成部分,球形石墨作為鋰離子電池負(fù)極材料重要部分,其品質(zhì)對(duì)電池的性能具有決定性的影響。
我國(guó)石墨礦資源豐富,石墨資源約占全球的70%左右。現(xiàn)隨著新能源汽車(chē)的新起,球形石墨需求量還在不斷增加之中。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)球形石墨質(zhì)量參差不齊,無(wú)統(tǒng)一名稱、規(guī)格、性能指標(biāo)以及檢驗(yàn)規(guī)則等的標(biāo)準(zhǔn),這不僅嚴(yán)重影響到球形石墨的質(zhì)量,而且造成了制造企業(yè)原材料、資源的浪費(fèi),同時(shí)造成生產(chǎn)困難、客戶選擇困難。為滿足生產(chǎn)使用要求,本著節(jié)能降耗,充分利用資源的國(guó)策,需要制定鋰離子電池負(fù)極材料用球形石墨國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)的制定將規(guī)范規(guī)格、性能指標(biāo)、檢測(cè)方法等;促進(jìn)科技進(jìn)步與質(zhì)量提高,對(duì)降低生產(chǎn)成本,減少能源浪費(fèi)具有重要的作用。同時(shí)可以提高礦產(chǎn)資源的附加值,促進(jìn)我國(guó)傳統(tǒng)材料的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)升級(jí),促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)及應(yīng)用,加快動(dòng)力鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
油系針狀焦
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了油系針狀焦的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、運(yùn)輸、貯存和質(zhì)量證明書(shū)。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于以瀝青為原料,經(jīng)原料預(yù)處理、延遲焦化裝置生產(chǎn)的,并通過(guò)高溫煅燒后制成的針狀焦,可用做石墨類(lèi)負(fù)極材料、高功率、超高功率石墨電極、特炭等的原料。
國(guó)務(wù)院《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中將高功率石墨電極納入新材料產(chǎn)業(yè)目錄(見(jiàn)指導(dǎo)目錄中6.1.4)。生產(chǎn)大規(guī)格、高功率石墨電極的關(guān)鍵原料就是針狀焦。目前,石墨電極使用中造成的斷裂、電阻率高等情況,均是由于針狀焦的質(zhì)量造成的。 國(guó)家發(fā)展改革委2017年1月發(fā):為貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,更好地指導(dǎo)各部門(mén)、各地區(qū)開(kāi)展培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)工作,組織編制了《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》(2016版)。文件中1.3.4人造石墨主要原料就是針狀焦。
針狀焦是炭素材料中大力發(fā)展的一個(gè)優(yōu)質(zhì)品種,是人造石墨之一,具有低熱膨脹系數(shù)、低空隙度、低硫、低灰分、低金屬含量、高導(dǎo)電率及易石墨化等一系列優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)原料預(yù)處理、延遲焦化、煅燒等工藝制得。 目前世界上生產(chǎn)針狀焦的國(guó)家主要集中在美國(guó)、英國(guó)、日本、韓國(guó)及我國(guó),國(guó)外生產(chǎn)針狀焦起步較早、技術(shù)成熟,目前在我國(guó)占據(jù)著主要市場(chǎng)。隨著新能源汽車(chē)等行業(yè)發(fā)展及大規(guī)格超高功率石墨電極的應(yīng)用,僅僅2015年油系針狀焦進(jìn)口量就達(dá)到4.28萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)129%。預(yù)計(jì)到2020年,僅僅石墨負(fù)極材料領(lǐng)域?qū)︶槧罱沟哪甓刃枨罅烤蛯⑼黄?萬(wàn)噸。
長(zhǎng)期以來(lái),由美、日、韓等國(guó)壟斷的針狀焦產(chǎn)品不僅價(jià)格高,且供應(yīng)量無(wú)法保證。我國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)大山東益大新材料有限公司、錦化公司等企業(yè)通過(guò)技術(shù)研發(fā)、升級(jí),已經(jīng)生產(chǎn)出高品質(zhì)的油系針狀焦,可以替代進(jìn)口產(chǎn)品。 為更好推廣中國(guó)產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵基礎(chǔ)材料自主保障,代替進(jìn)口,申請(qǐng)制定本標(biāo)準(zhǔn)。
硅炭
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋰離子電池用硅炭負(fù)極材料的術(shù)語(yǔ)和定義、分類(lèi)和代號(hào)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋰離子電池用硅炭負(fù)極材料,電化學(xué)電容器用硅炭也可參照本標(biāo)準(zhǔn)使用。
新材料項(xiàng)目: 國(guó)家發(fā)展改革委2017年1月發(fā):為貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,更好地指導(dǎo)各部門(mén)、各地區(qū)開(kāi)展培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)工作,組織編制了《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》(2016版)?!肮杼俊币?jiàn)文件中1.3.4。 2016年12月30日, 工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、科技部、財(cái)政部關(guān)于印發(fā)工信部聯(lián)規(guī)〔2016〕454號(hào):新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南的通知,硅炭見(jiàn)文件中專(zhuān)欄1 新材料保障水平提升工程中6。
2016年11月,國(guó)務(wù)院《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出:在關(guān)鍵電池材料、關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備等領(lǐng)域構(gòu)建若干技術(shù)創(chuàng)新中心,突破高容量正負(fù)極材料等技術(shù)。 隨著電子設(shè)備與電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展,作為儲(chǔ)能設(shè)備的鋰離子電池,越來(lái)越得到人們的重視。目前節(jié)能與環(huán)保越來(lái)越得到人們的重視,新能源、新材料的開(kāi)發(fā)與利用得到空前的快速發(fā)展,對(duì)高能量長(zhǎng)壽命的儲(chǔ)能電池也相應(yīng)提出了新的要求。 鋰離子電池的容量及各項(xiàng)電化學(xué)性能主要決定于正極材料及負(fù)極材料的嵌脫鋰能力,因此,電極材料的性能是決定鋰離子電池綜合性能的一個(gè)關(guān)鍵因素。
目前石墨類(lèi)負(fù)極材料,其理論比容量?jī)H為372mAh/g,限制了鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展。硅作為負(fù)極材料具有較高的容量(最低420mAh/g),但脫嵌鋰時(shí)膨脹收縮大導(dǎo)致循環(huán)性能差而難于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。目前,主要通過(guò)硅合金化、硅納米化、硅與其它材料復(fù)合等各種技術(shù)手段解決該問(wèn)題。將硅與炭復(fù)合是目前較有效的方法之一,硅炭負(fù)極材料是指經(jīng)硅與炭復(fù)合的一種炭素材料,一方面通過(guò)炭復(fù)合緩解硅材料膨脹收縮并提升循環(huán)穩(wěn)定性,另一方面利用硅材料高容量的特點(diǎn)提高材料的理論比容量。
與石墨類(lèi)負(fù)極材料相比,硅炭負(fù)極材料具有較高的能量密度,將其應(yīng)用于數(shù)碼類(lèi)產(chǎn)品、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能等領(lǐng)域可大大提升鋰離子電池的性能。目前,該產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)較成熟,已經(jīng)在高性能電池中進(jìn)行應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范硅炭類(lèi)負(fù)極材料的生產(chǎn)和應(yīng)用,對(duì)該材料的理化性能如粒徑分布、水份含量、BET比表面積、pH、振實(shí)密度、粉體壓實(shí)密度、電化學(xué)性能如首次庫(kù)倫效率、首次可逆比容量等,限用物質(zhì)含量如鎘、鉛、汞、六價(jià)鉻等沒(méi)有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)溝通標(biāo)準(zhǔn)不一。為制定此標(biāo)準(zhǔn),可規(guī)范鋰離子電池用硅碳負(fù)極材料的生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn)和為貿(mào)易交換提供共同依據(jù)。
軟炭
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定軟炭的分類(lèi)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋰離子電池負(fù)極材料用軟炭
新材料項(xiàng)目: 國(guó)家發(fā)展改革委2017年1月發(fā):為貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,更好地指導(dǎo)各部門(mén)、各地區(qū)開(kāi)展培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)工作,組織編制了《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄》(2016版)。見(jiàn)文件中1.3.4中軟材料。
我國(guó)在《智能電網(wǎng)重大科技產(chǎn)業(yè)化工程“十二五”專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》中將可再生能源接入技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)作為重點(diǎn)任務(wù)進(jìn)行優(yōu)先發(fā)展。我國(guó)政府已經(jīng)確定要在2020年基本建成“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”,計(jì)劃投入上千億資金,使電網(wǎng)的資源配置能力、安全水平、運(yùn)行效率以及電網(wǎng)與電源、用戶之間的互動(dòng)性顯著提高,同時(shí)推動(dòng)可再生能源的發(fā)展與利用。儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)從一個(gè)概念發(fā)展成為未來(lái)智能電網(wǎng)規(guī)劃的必要組成部分。國(guó)家能源局最新的智能電網(wǎng)定義中,將儲(chǔ)能技術(shù)作為與信息技術(shù)、控制技術(shù)并列為智能電網(wǎng)三大要素之一。
在智能電網(wǎng)中鋰電的儲(chǔ)能,目前為止美國(guó)取得的試運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)是全球最豐富的。以德國(guó)為代表的歐洲地區(qū)隨著智能電網(wǎng)的興起正在籌劃加速太陽(yáng)能、風(fēng)能與鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)的鏈接,日本企業(yè)參與態(tài)度相對(duì)謹(jǐn)慎,步伐較美國(guó)和我國(guó)都明顯偏小,他們多是參與小規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的試用,但已經(jīng)積累了豐富和寶貴的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)在鋰電儲(chǔ)能領(lǐng)域也取得了積極的進(jìn)展。 相比較而言,鋰離子電池儲(chǔ)能則是目前儲(chǔ)能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中最可行的技術(shù)路線。鋰離子電池具有能量密度大、自放電小、沒(méi)有記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬、可快速充放電、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。開(kāi)發(fā)基于低成本、長(zhǎng)壽命軟炭負(fù)極材料的高性價(jià)比鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)推進(jìn)可再生能源發(fā)電的大規(guī)模利用,提高傳統(tǒng)能源電站的利用效率,維護(hù)國(guó)家能源安全以及實(shí)施國(guó)家能源戰(zhàn)略部署,研究?jī)?chǔ)能技術(shù)具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。
目前應(yīng)用于鋰離子儲(chǔ)能電池中的負(fù)極材料主要有石墨類(lèi)、硬炭、軟炭等。其中天然石墨由于自身的缺點(diǎn),對(duì)電解液組份很敏感,耐充放電能力差,長(zhǎng)期循環(huán)性能差;對(duì)于人造石墨來(lái)講,雖然其循環(huán)性能較為優(yōu)異,但比容量相對(duì)較低,并且生產(chǎn)過(guò)程中工序多且復(fù)雜,需要2800℃的高溫石墨化處理,從而需要消耗很高的能量,使得生產(chǎn)成本很難降低。對(duì)于硬炭,一般具有很高的可逆嵌鋰容量,但由于其存在相當(dāng)大的不可逆容量、嚴(yán)重的電壓滯后現(xiàn)象及對(duì)空氣敏感等缺陷,使得熱解硬炭材料應(yīng)用于商品化鋰離子電池面臨著很大的困難。 軟炭是一種經(jīng)低溫炭化得到的炭素材料。由于軟炭循環(huán)壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)成本低于大多數(shù)負(fù)極材料,因此,其適合用作儲(chǔ)能型鋰離子電池的負(fù)極材料。該材料用作鋰離子電池負(fù)極材料時(shí),微晶結(jié)構(gòu)具有較高的嵌鋰容量、球形結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)緊密堆積從而實(shí)現(xiàn)高的體積比能量、與溶劑相容能力強(qiáng),循環(huán)性壽命長(zhǎng)、安全性高、低溫充放電能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),與石墨的高溫石墨化處理相比,軟炭制備過(guò)程僅需的低溫處理可極大地降低其生產(chǎn)成本,從而降低鋰離子電池的成本。
軟炭作為鋰離子電池負(fù)極材料,具有大的鋰離子遷移通道,并且在鋰離子嵌入/脫出過(guò)程中體積變化小,循環(huán)穩(wěn)定性非常好;平均電壓平臺(tái)比現(xiàn)有石墨高,沒(méi)有鋰金屬的析出,從而安全性大大提高??膳c錳酸鋰、三元材料或磷酸鐵鋰等正極材料組成鋰離子電池。由于錳酸鋰-軟炭體系具有良好的安全性、使用壽命長(zhǎng)、可以快速充放電、結(jié)合錳酸鋰具備整體成本優(yōu)勢(shì)等,是正負(fù)極材料的主要搭配方式。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)軟炭材料質(zhì)量參差不齊,無(wú)統(tǒng)一名稱、規(guī)格、性能指標(biāo)以及檢驗(yàn)規(guī)則等的標(biāo)準(zhǔn),這不僅嚴(yán)重影響到軟炭的質(zhì)量,而且造成了制造企業(yè)原材料、資源的浪費(fèi),同時(shí)造成生產(chǎn)困難、客戶選擇困難。為滿足生產(chǎn)使用要求,本著節(jié)能降耗,充分利用資源的國(guó)策,需要制定鋰離子電池軟炭負(fù)極材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)可以提高炭素行業(yè)礦產(chǎn)資源的附加值,促進(jìn)我國(guó)傳統(tǒng)材料的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)升級(jí),促進(jìn)儲(chǔ)能電池的研發(fā)及應(yīng)用,加快儲(chǔ)能鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
責(zé)任編輯:張珊珊




