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文本内容:
行业标准《炭复合氧化亚硅》标准编制说明一工作简况
1、立项目的和意义我国新能源汽车行业近年来得到高速发展,全球占比迅速提升,2019年占比55%欧洲及北美电动汽车市场也随着中日韩电池巨头密集建厂逐步兴起然而作为战略性新兴产业的新能源汽车,其进一步产业化推广仍严重受到里程限制提高动力电池比能量是解决现阶段新能源汽车“里程焦虑”的最有效途径2019年3月,工信部等四部委印发的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》中明确指出动力电池关键指标和时间节点到2020年,锂离子动力电池单体比能量〉300Wh/kg;到2025年,单体比能量〉500Wh/kg这意味着,已接近理论容量极限的传统石墨类负极材料已经无法满足未来发展的需求,必须发展更高能量密度的负极材料目前,业内普遍认可的提高动力电池比能量的技术路线,为高银三元或富锂镒基正极材料配合硅基材料硅是目前已知比容量4200Wh/kg最高的锂离子电池负极材料,相较于纯硅-碳材料难以克服的巨大体积膨胀等问题,氧化亚硅-碳复合材料的实际应用效果可能更好,是短期可实现商业化最有潜力的选择近几年国内锂离子电池用氧化亚硅负极材料相关产品迅速发展,形成了不同技术特征的系列产品,但目前氧化亚硅负极材料相关产品的生产和应用并没有统一的规范,由于氧化亚硅负极材料的制备工艺复杂,企业生产工艺不尽相同,对其理化性能和电化学性能业内尚未有统一的标准,导致行业交流存在障碍为规范氧化亚硅负极市场,建立相应的产品及方法标准已刻不容缓经过多年的技术研发和市场应用验证,氧化亚硅负极材料技术趋于成熟,市场已经逐步扩大,未来几年,会逐步出现越来越多的电池材料企业开始对氧化亚硅负极材料放量生产,对外供货此时,建立氧化亚硅负极材料的标准,有助于帮助更多的企业在后续的材料研发、产品的品质控制上得到支持,买卖双方在交易过程中拥有可靠的参考依据,提升相应企业的运作效率
2、任务来源根据工业和信息化部2021年第二批行业标准制修订和外文版项目计划要求由贝特瑞新材料集团股份有限公司等负责起草《炭复合氧化亚硅》行业标准,计划号为2021-0529T-YBo本标准符合编制重点中“重点产业发展急需的标准”,属于新材料标准项目
3、标准项目承担单位简况贝特瑞新材料集团股份有限公司,成立于2000年8月,是中国宝安集团旗下一家致力于锂离子电池正、负极材料研发、生产、销售与提供解决方案于一体的国家级高新技术企业,在新能源材料领域孜孜以求、持续创新、不断超越,引领着锂离子电池材料的发展方向经过十余年的努力,贝特瑞现已发展成为锂离子负极材料行业市场占有率全球前列的行业领先企业2011年起连续7年在锂离子电池负极材料市场占有率保持全球第一在产品研发上,贝特瑞坚持“夬半步”的创新理念,以“差异化、创独特、创唯一”为贝特瑞研发战略贝特瑞具有强大的自主研发与自主创新能力,公司组建了国内首家新能源技术研究院,研发人员400人左右,其中博士36人,累计申请国内外专利300余项,获准设立了贝特瑞国家企业技术中心、博士后工作站、广东省院士工作站、广东省锂离子动力电池正负极材料工程实验室、深圳市储能材料工程研究中心等多个研发平台公司拥有各类先进研发设备达2亿元,并且每年均以销售收入的4%进行持续研发投入2013年以来,贝特瑞负极材料出货量连续7年蝉联全球第一,且负极材料销量及全球市场占有率近三年均双双持续增长其中,2019年负极材料销量
5.93万吨,全球市场占有率为
18.22队均在全球锂离子电池负极材料行业排名第一位贝特瑞客户覆盖了以松下、三星SDI、LG化学、SKI及村田等为核心的国际主流客户群体,也覆盖了以宁德时代、比亚迪、国轩高科、力神电池、亿纬锂能及鹏辉能源等为代表的国内主流客户群体,并获得了客户的高度认可三星品质金奖
2009、多次优秀供应商奖
2010、
2012、
2019、最佳合作伙伴奖2018;松下成本改善金奖
2013、成本改善杰出贡献奖
2019、最佳合作伙伴奖2019;索尼能源感谢状2014;力神电池优秀供应商奖2015;CATL最佳合作伙伴奖2016;国轩高科优秀供应商奖2017贝特瑞积极参与标准化工作,主导及参与制定的国际/国家标准21项,包括《锂离子电池石墨类负极材料》《锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料》《锂离子电池用钛酸锂及其炭复合负极》《锂离子用纳米负极材料中磁性物质含量的测定方法》《纳米磷酸铁锂中三价铁含量的测定方法》《炭复合氧化亚硅》等
4、主要工作过程2021年7月计划下达后,贝特瑞新材料集团股份有限公司成立了专门的标准编制小组,编制组通过认真调研搜集、国内外相关标准资料、试验、对比生产实践数据和技术指标进行相应汇总分析,确定了标准技术内容,形成了标准征求意见稿
二、标准编制过程和确定主要内容的依据
1、编制原则本标准是严格按照GB/T
1.1-2020《标准化工作导则第1部分标准的结构和编写》的要求进行编写的在编制过程中主要遵循科学性和技术先进性原则和可行性的原则
2、主要技术内容的确定锂离子电池炭复合氧化亚硅负极材料的产品技术指标及检测方法综合参考了国内外最新研究进展和国内主要炭复合氧化亚硅负极材料生产厂家公开报道的质量指标进行拟定其中,主要的指标确定如下⑴外观根据炭复合氧化亚硅负极材料自身特性及锂离子电池负极材料使用要求确定2粒度分布指标炭复合氧化亚硅材料的粒径分布对其使用时的加工性能有影响,技术指标范围根据国际上主要炭复合氧化亚硅负极材料生产商的现有检测指标数值及电池企业对负极材料粒径要求确定3比表面积指标炭复合氧化亚硅材料比表面积对其首次库伦效率及其电池高温存储性能有影响,比表偏大会造成首次库伦效率降低和电池高温存储性能变差,技术指标范围根据实际应用要求和国际上主要炭复合氧化亚硅负极材料生产商的现有检测指标数值确定4振实密度指标炭复合氧化亚硅材料振实密度对其使用时的加工性能有影响,振实密度偏小会导致加工性能变差,技术指标范围根据实际应用要求和国际上主要炭复合氧化亚硅负极材料生产商的现有检测指标数值确定5碳含量指标炭复合氧化亚硅材料碳含量对其循环膨胀有影响,碳含量偏低会导致循环膨胀变差,技术指标范围根据材料特性和国际上主要炭复合氧化亚硅负极材料生产商的现有检测指标数值确定6压实密度指标炭复合氧化亚硅材料压实密度对其在电池上的应用有影响,压实密度偏小会导致电池体积能量密度降低,技术指标范围根据实际应用要求和国际上主要炭复合氧化亚硅负极材料生产商的现有检测指标数值确定7硅含量指标炭复合氧化亚硅材料硅含量对其首次放电容量有影响,硅含量偏小会导致容量偏低,技术指标范围根据材料特性和国际上主要炭复合氧化亚硅负极材料生产商的现有检测指标数值确定8水分含量指标炭复合氧化亚硅材料水分含量对其容量和使用时的加工性能有影响,水分含量偏大会造成容量偏低,颗粒结团,导致在使用时浆料分散性变差,技术指标范围根据实际应用要求和国际上主要炭复合氧化亚硅负极材料生产商的现有检测指标数值确定9磁性物质指标炭复合氧化亚硅材料磁性物质含量对锂离子电池自放电性能和安全性能有影响,磁性物质偏大会造成锂离子电池自放电增大、安全性能变差,技术指标范围根据实际应用要求和国际上主要炭复合氧化亚硅负极材料生产商的现有检测指标数值确定10金属微量元素指标炭复合氧化亚硅材料金属微量元素含量对锂离子电池自放电性能和安全性能有影响,金属微量元素偏大会造成锂离子电池自放电增大、安全性能变差,技术指标范围根据实际应用要求和国际上主要炭复合氧化亚硅负极材料生产商的现有检测指标数值确定11首次库仑效率、首次放电比容量指标炭复合氧化亚硅材料首次库仑效率、首次放电比容量影响其在电池上的使用量和材料搭配等,是电池工艺设计的重要判断依据,技术指标范围根据实际应用要求和国际上主要炭复合氧化亚硅负极材料生产商的现有检测指标数值确定12限用物质指标炭复合氧化亚硅材料的限用物质含量影响其安全性,技术指标范围根据材料特性和参考国际标准确定
3、主要试验或验证情况表1发复合硅主要性能指标试验值与标准值对比表经过比对分析,各主要性能指标均符合标准规定的要求证明本标准规定的主要技术指标和技术要求既先进合理,又切实可行
三、标准水平分析目前国内外无炭复合氧化亚硅产品标准,其技术指标符合用户要求,先进合理,达到国内先进水平
四、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本标准符合我国现行法律、法规和强制性国家标准的要求,无抵触、矛盾之处
五、重大分歧意见的处理经过和依据O
六、标准作为强制性或推荐性标准的建议建议本标准作为行业标准发布实施
七、废止现行有关标准的建议无八预期效果氧化亚硅作为最有可能在短期内代替石墨的商业化锂离子电池负极材料国内氧化亚硅负极的布局晚于日本,目前国内实现批量生产的企业也较少,该标准项目的研制,将为我国氧化亚硅负极市场注入强心剂本标准项目的研制可以明确并规范此类产品相关技术要求、标准检测方法,建立产品规范规范相关产品的生产活动、市场行为等,促进贸易、交流以及技术合作,推动新能源行业发展,同时提升我国在国际市场中的竞争力,国内电池材料企业及电池企业均会受益材料类型首次放电比容量mAh/g首次库伦效率%RoHS认证结论标准实测标准实测标准实测SiOC-1A
12001405.
6285.
087.3通过通过满足标准B
12001421.
7280.
083.5通过通过满足标准C
12001582.3N
75.
077.3通过通过满足标准SiOC-II600-
1200856.
1280.
081.7通过通过满足标准SiOC-lll380-
600478.3注
83.
088.4通过通过满足标准。