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【直播】镁压铸与铝压铸替换之路 汽车未来十年发展及用铝趋势 铝熔铸技术分享
当前，铝行业正处于深度变革与快速发展的关键时期。从产业动态来看，全球范围内，铝产业正积极响应绿色发展号召，加速向清洁生产转型。从产业现状来看，中国在全球铝供应链中占据主导地位。但中国铝土矿进口依存度对外依存度较高。 在这样的背景下，美国的关税政策给全球铝行业带来了巨大冲击。面对美国关税带来的挑战，中国铝企积极寻求应对之策。一方面，加速布局高端铝材领域，加大研发投入，推动产品向高附加值方向转变，如航空板、动力电池箔等产品的出口逐渐增加 。另一方面，大力发展再生铝产业，再生铝能耗仅为原铝的 5%，符合绿色发展需求。部分企业通过转口贸易的方式，利用马来西亚、泰国等第三国中转，以此降低关税成本。还有企业积极申请绿色认证，通过数字化碳管理体系，降低出口成本，布局西南水电铝基地，提升绿电使用比例，以此满足国际市场对绿色铝产品的需求。 4月16-18日，由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、上海有色网金属交易中心、山东爱思信息科技有限公司主办，中亿丰金益(苏州)科技有限公司、乐至县乾润招商服务有限公司协办的 AICE 2025 SMM(第二十届)铝业大会暨铝产业博览会 在江苏·苏州国际博览中心 E3-F3馆隆重召开！ 本次峰会将围绕全球铝市场的发展趋势、铝价走势预测、供给平衡与需求状况、商机对接与技术交流等热点议题展开深入探讨和交流。同时，探讨如何推动铝业产业向更加清洁、高效、可持续的方向发展，共同应对全球气候变化和环境挑战！ 本次会议包括氧化铝及电解铝原料论坛、铝熔铸技术论坛、铝压铸产业发展论坛、供需交流-海内外废铝供需发言论坛、铝板带箔行业发展论坛、主论坛、铝产业链可持续发展论坛、全球再生铝产业发展论坛、工业铝挤压材论坛等9个论坛，本次大会包括嘉宾发言、SMM价格研讨会、圆桌论坛、大会晚宴&颁奖典礼等多个精彩环节！ 本文是 铝熔铸技术论坛、铝压铸产业发展论坛等 的文字直播，此外，SMM也将对其进行图片、视频直播，敬请刷新查看~ 》点击查看峰会现场视频直播 》点击查看峰会图片直播 》查看本次峰会文字报道 4月16日 嘉宾发言 铝熔铸技术论坛 发言主题： 超大规格2024铝合金扁铸锭开裂行为研究 发言嘉宾：中铝集团、先进铝合金协同创新联盟首席专家、秘书长 王国军 基于数值模拟的2024大扁锭工艺优化 （一）背景 ►2024合金在航空航天的应用：高强韧2xxx铝合金具有比重小、强度高、断裂韧性好及耐蚀等优点，广泛应用于航空航天领域。其中第一代AA2024铝合金由于其优异的损伤容限和在时效条件下的高抗疲劳裂纹扩展能力，仍然是一种商用飞机运输机重要的材料，主要用于机身、机翼的轻质部件。 ► 变形铝合金第一道工序是直冷半连续铸造（Direct-Chilling casting） ► 随着我国航空航天大型结构件的尺寸增大，铝合金铸锭也朝着超厚超宽的方向发展。 ► 由于2024铝合金凝固区间大，且开裂倾向性高，铸锭尺寸的增加会导致铸锭出现更严重的开裂现象。 （二）模型建立 ► （1）基本假设：在保证模型计算精度的前提下，兼顾计算效率，本模型的主要假设如下： ► 本模型忽略铸造过程中液面细微波动对DC铸造凝固过程的影响，将结晶器液面简化为壁面。 ► 忽略结晶器液面辐射传热。 ► 忽略溶质偏析对铝合金熔体固相线和液相线的影响，固相线和液相线取定值。 ► 简化一冷和二冷区的传热过程，用综合换热系数描述铸坯表面的传热。 ► 不考虑铸锭变形对熔体流动的直接影响 ►（2）控制方程： 其还对（3）材料模型（采用JMatPro-14.3软件计算获得，凝固模型采用Scheil非平衡凝固模型）和（4）边界条件进行了阐述。 （二）模型建立： 通过中铝数字化模型参数化建模，实现一键式数值模拟计算，大幅减少了建模时间，提高工作效率 （三）开裂原因分析 应力方向与裂纹方向关系：沿着最大主应力方向开裂。开裂最主要原因：铸造过程热应力过大。优化方向：降低热应力。 铸造速度的影响 从不同铸造速度下温度场分布可以看出：由于在结晶器下沿施加了刮水器，铸锭表面会出现温度回升现象，随着铸造速度的增加，铸锭表面的温度回升越高，铸造速度的增加呈线性增加趋势。 从不同铸造速度下应力场分布可以看到：随着铸造速度的增加，铸锭应力呈下降的趋势增加铸造速度能降低铸锭内部的开裂倾向。铸锭规格越大，铸锭应力随铸造速度变化越缓慢。 》数据驱动引领铝合金大规格铝合金材料开发【SMM铝业大会】 发言主题：熔铸小常识 发言嘉宾：上栗县科源冶金材料有限公司总经理 李磊 发言主题：再生铝行业熔铸技术发展思考 发言嘉宾：南昌大学教授 张柏林 发言主题：铝及铝合金半连续（深井）铸造熔融铝遇水爆炸事故的成因与防范 发言嘉宾：苏州市应急管理局高级工程师、驻班专家 周应泉 发言主题：铝产业高效除尘节能系统的研究与应用 发言嘉宾：浙江蓝威环保科技设备有限公司 一、产业背景 随着全球环保法规的严格及环保意识的提升，传统熔铝炉配套的除尘环保设备依然存在问题并面临挑战。 存在问题：高能耗与低效运作、设备调节不灵活、状态监测不及时、设备维护成本高。 二、研发团队 浙江蓝威环保科技设备有限公司联合浙大城市学院、杭州电子科技大学等知名高校的科技创新团队，围绕熔铝炉除尘设备的智能化高效节能作业，开展了高效节能除尘节能系统的研究与应用攻关，取得了不错的应用效果。 三、研究内容 四、技术方案 1. 总体方案 》铝产业高效除尘节能系统的研究与应用【SMM铝业大会】 发言主题：铝熔铸中金属液精炼处理常见问题及解决方案 发言嘉宾：维苏威铸造科技（江苏）有限公司中国区产品线负责人-有色金属液处理 薛跃腾 发言主题：铝加工安全隐患及双重预防机制 发言嘉宾：中国有色金属智库认证专家、安徽广晟美臣新材料科技有限公司总工、高级工程师 应志强 3、双重预防的详细解释 双重预防是指安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制。 这一机制是企业安全管理的基础和重要保障，以下是关于双重预防的详细解释： 1、安全风险分级管控 安全风险分级管控是双重预防机制的第一道防线，其主要内容包括： a、风险辨识：辨识风险点存在的危险物质及能量，以及这些危险物质及能量在何种情况下可能引发事故。 b、风险评价分级：运用风险评价准则对辨识出的风险进行评价，并根据评价结果将风险划分为不同的等级，如极高安全风险、高度安全风险、较高安全风险、一般安全风险（通常对应红、橙、黄、蓝四色标示）。 C、风险管控：由不同层级的人员对划分等级的风险进行管控，确保风险点的安全管控措施完好有效。 2、隐患排查治理 隐患排查治理是双重预防机制的第二道防线，其主要内容包括： a、隐患排查：对风险点的管控措施进行全面排查，及时发现潜在的隐患。 b、隐患治理：对排查出的隐患进行及时治理，确保隐患不会演变成事故。隐患治理需要做到“五落实”，即责任、措施、资金、时限和预案的落实。 3、双重预防机制的目的和意义 构建双重预防机制的目的在于针对安全生产领域的突出问题，强调安全生产的关口前移，从隐患排查治理前移到安全风险管控。这一机制有助于企业全面落实安全生产主体责任，提高事故和灾害防范的有效性，减轻事故和灾害的损失，从而促进社会稳定和经济发展。此外，双重预防机制还强调要严把两道关口：一是风险管控关，坚持重大风险重点管控；二是隐患治理关，坚持重大隐患限期治理。通过双重预防的工作机制，切实把每一类风险都控制在可接受范围内，把每一个隐患都治理在形成之初，把每一起事故都消灭在萌芽状态。 综上所述，双重预防机制是企业安全管理的重要组成部分，它强调从风险辨识入手，以风险管控为手段，把风险控制在隐患形成之前，并通过隐患排查治理，确保企业的安全生产。 4、铝加工隐患主要例点 1、抓住重点领域安全防范。突出对熔炼炉、深井铸造，粉尘涉爆，有限空间作业等高风险作业安全监管，深刻剖析辖区，靶向发力，攻坚克难，坚决防范遏制较大及以上事故发生。督促企业根据自身特点，认真研究制定符合实际的安全基础管理硬措施，并严格落实，努力减少零星事故。 》铝加工安全隐患及双重预防机制【SMM铝业大会】 发言主题：不同类型再生铝双室炉炉衬技术挑战与解决方案-推动行业绿色高效发展 发言嘉宾：江苏瑞复达高温新材料股份有限公司 董事长、企业研究院院长 宋学斌 发言主题：铝加工短流程工艺的创新与应用 发言嘉宾：中色科技股份有限公司工艺室主任工程师 何向问 01 铝加工短流程工艺概述 1.1 铝加工短流程工艺概述 短流程工艺的定义： 短流程工艺是指从铝液直接生产出所需产品的工艺，省略了传统工艺中的一些中间环节，如将铝液直接铸轧成薄板，减少了能耗与生产时间。工艺具有流程短、能耗低、生产效率高等特点，符合现代铝加工行业对高效、节能、环保的要求。 短流程工艺的优势：能耗降低： 传统铝加工工艺中，铝液需要经过多次冷却和再加热，能耗较高。短流程工艺减少了这些环节，直接从铝液生产出产品，显著降低了能耗。 生产效率提升： 省略了中间环节，缩短了生产周期，提高了生产效率，能够更快地响应市场需求。 短流程工艺的应用现状： 目前，短流程工艺在铝加工行业中的应用逐渐增加，特别是在生产一些薄板、带材等产品方面，具有明显的优势。例如，一些企业采用短流程工艺生产汽车用铝板，箔材和通用1系，3系和8系铝板，不仅提高了生产效率，还降低了成本。 本次讨论的短流程工艺主要集中在板带材的生产，因为其生产工艺在铝加工生产中一般是流程最长、耗能最高且投资最大的。 1.1 铝加工主要的短流程工艺 双辊铸轧工艺、Micromill连铸连轧工艺、Hazelett连铸连轧工艺 1.2 短流程工艺的主要设备 02 双辊铸轧工艺的创新与发展 2.1 典型铸轧生产线 双辊铸轧机：双辊凝固铝液为铸轧带材，一般常见铸轧带材厚度为5-12mm（快速铸轧带材厚度为3-8mm），常见合金系列为1XXX，3XXX，8XXX和部分5XXX。 2.1 铸轧生产线的主要配置 备注：以上配置略去了配套的辅助设施如电磁搅拌装置、在线处理装置、除尘、炉侧除气装置等。 2.2 铸轧生产线的主要布置方式 相邻铸轧机镜像布置： 优点：相邻两条铸轧线可以一班人兼顾，减少人员数量。 相邻铸轧机同方向布置： 优点：铸轧机设备部件可以通用，减少备件数量。 2.3 熔铝炉/保温炉分类 2.4 铸轧工艺的创新技术 ►铸轧辊技术的创新：新型铸轧辊材料和表面处理技术的应用，提高了铸轧辊的使用寿命和铸轧卷的质量。例如，采用纳米复合材料或铜辊套制造的铸轧辊，具有更高的导热性和耐磨性。 ►铸轧工艺控制技术的创新：自动化控制系统在铸轧工艺中的应用，实现了对铸轧过程的精确控制。通过传感器和计算机技术，实时监测铝液温度、成分、铸轧辊速度等参数，并自动调整，确保铸轧卷的质量稳定。 ►铝液净化技术的创新：先进的铝液净化技术，如电磁搅拌、超声、精细过滤等，有效去除铝液中的杂质和气体，提高铸轧卷的纯净度，同时改变铸轧的晶粒度。这些技术的应用，使铸轧卷的机械性能和表面质量得到显著提升。 》铝加工短流程工艺的创新与应用【SMM铝业大会】 发言主题：3003合金熔铸以及均质过程中生产实践 发言嘉宾：陕西鑫材鼎速科技有限公司总工程师 路建军 铝压铸产业发展论坛 发言主题：产学研合作下的一体化压铸工艺探究 发言嘉宾：山东宏灿材料科技有限公司项目总监 韩建堂 发言主题：铝合金一体化压铸和镁半固态压铸互补及应用 发言嘉宾：宁波保税区海天智胜金属成型设备有限公司高级应用专家 周连君 圆桌访谈：从供应链角度聊一体化压铸合作新模式 主持人：苏州市压铸技术协会执行会长 张山根 访谈嘉宾：蔚来汽车金属材料专家 刘华初 帅翼驰新材料集团有限公司技术副总裁 张跃波 北京适创科技有限公司产品及项目总监 薛鹏基 发言主题：中国新能源汽车和传统燃油车未来十年发展及用铝趋势 发言嘉宾：中国汽车流通协会汽车市场研究分会秘书长 崔东树 发言主题：新能源汽车电驱动壳体压铸工艺难点及解决方案 发言嘉宾：舍弗勒（上海）贸易有限公司轻量化工艺经理/高级工程师 彭亮 圆桌访谈：镁压铸与铝压铸的替换之路 主持人：国汽轻量化(江苏)汽车技术有限公司总工程师 韩志勇 访谈嘉宾：苏州市压铸技术协会执行会长 张山根 宝武镁业科技股份有限公司博士、主任研究员 朱向镇 宁波天正模具有限公司董事长 张小岩 发言主题：低压铸造与高压压铸工艺的对比及优劣 发言嘉宾：伊顿（中国）投资有限公司伊顿全球铝合金铸造专家、特聘专家/理事、压铸高级工程师资格认证培训讲师 朱文平 工艺原理区别 低压铸造 压力范围：0.01~0.1 MPa（较低压力）。 原理：利用压缩空气将熔融金属从密封的保温炉中通过升液管缓慢压入模具，金属在低压下自上而下填充型腔，并在压力下结晶凝固。 特点：充型平稳，金属液流动性好，气孔和夹渣少。 高压铸造（压铸） 压力范围：10~200 MPa（极高压力）。 原理：金属液在高压（由压射缸提供）下高速射入钢制模具，迅速充型并在高压下凝固。 特点：充型速度快（毫秒级），适合复杂薄壁件，但易卷入气体。 低压铸造和高压铸造是两种常见的金属铸造工艺，主要应用于铝合金、镁合金等非铁金属的成型。它们在原理、应用场景和产品特性上有显著区别。 工艺特点对比 低压铸造 优点：铸件致密性好，力学性能高，气孔缺陷少，可生产较大件。 缺点：节拍长，模具成本较高，不适合超薄壁件。生产成本较高，壁厚必须>3.5mm，最佳4个mm以上。 高压铸造 优点：生产效率高（每分钟可生产多件），适合复杂薄壁件，表面精度高。尺寸精度高，机加工切削余量小。 缺点：铸件内部易有气孔，通常不可热处理（气孔会膨胀），模具成本极高。壁厚大于2mm即可。 低压铸造能够设计任意直径闭口梁 》低压铸造与高压压铸工艺的对比及优劣【SMM铝业大会】 大会签到交流 》点击查看AICE 2025 SMM(第二十届)铝业大会暨铝产业博览会专题报道
2025-04-16 21:30:13铅酸储能用蓄电池在储能市场占据重要地位 未来有何发展趋势？【铅锌峰会】
在由SMM主办的 2025 SMM (第二十届) 铅锌大会暨产业博览会-电池应用及技术论坛 上，理士国际技术有限公司研发副总监 郭慧松围绕“铅酸电池储能技术发展及应用”的话题展开阐述。他表示， 铅酸储能用蓄电池凭借其高可靠性、技术成熟和广泛的应用范围在储能市场上仍占据重要地位。未来储能电池的发展趋势将向着长寿命、深循环以及耐高温的方向发展。 储能市场发展趋势及应用 全球储能市场现状 全球储能市场广阔 据EESA统计， 近五年(2019-2023)平均增速为93%。 2024年全球新型储能市场新增装机约188.5GWh，同比增长80%。其中，中国、美国和欧洲三个主要地区占全球新增装机的85%以上，是推动全球储能市场发展的重要力量。预计2025年全球储能市场新增装机将达到265.1GWh，同比增长41%。其中，预计中国2025年新增装机为144.3GWh，占全球新增装机的50%以上，仍是全球最大的储能市场。 铅酸蓄电池在储能市场占比情况 铅酸蓄电池在储能市场仍有一席之地 截止到2023年底，全球已投电力储能累计装机289.2GW，其中以抽水蓄能为主，占比67%。以锂电为代表的新型储能占比31.6%。随着时间的推移，抽蓄储能已从90%以上的占比逐步降低，其减少的份额将被新型储能完全填补。 不同蓄电池的比较 铅酸储能用蓄电池优势及发展展望 铅酸储能用蓄电池优势 1、安全性及可靠性突出 铅酸电池在过充、过放等极端工况下稳定性较高，且抗震性能优异，适合储能场景中对安全性要求较高的应用环境。 2、完善的回收体系 其回收利用率可达98%以上，回收成本低且产业链成熟，符合循环经济需求；相比之下，锂电池回收技术复杂度更高，经济性尚未完全显现。 3、技术成熟度与适用性 历经百余年发展，铅酸电池技术迭代已高度稳定，尤其在中低能量密度需求场景（如短时备用电源、小型储能系统）中仍为优选方案。 铅酸储能用蓄电池发展展望 铅酸储能用蓄电池凭借其高可靠性、技术成熟和广泛的应用范围在储能市场上仍占据重要地位。 储能电池技术要求和发展趋势 储能电池技术要求和发展趋势 技术要求： ►成熟的寿命控制模型，精准的寿命设计目标（10~20年） ►循环性能更优越 ►温度适应范围广 ，耐高、低温性能好，适合恶劣环境下使用 ►快速充放电性能 ，充电时间比传统电池缩短30%以上 ►兼具能量和寿命优势 ►模块化设计和安装方式，节省安装空间，维护方便，让储能技术突破地理上的限制 发展趋势： 长寿命型电池： 超长浮充寿命（10~20年）； 自放电小，搁置寿命长； 充电接受能力优异，能快速充电。 深循环型电池： 60%DOD循环性能大于4500次； 耐高温型电池： 良好的温度适应性： 35℃下，可长期正常工作； 35℃下，超过10年的浮充设计寿命； 适用于无空调机房、户外基站、无空调小型家储。 》点击跳转 2025 SMM (第二十届) 铅锌大会暨产业博览会 专题报道
2025-04-11 11:13:15废铅酸电池供应持续紧张 企业该如何破局？【SMM铅锌峰会】
在由SMM主办的 2025 SMM (第二十届) 铅锌大会暨产业博览会-铅锌市场高质量发展论坛 上， 江苏天能资源循环科技有限公司高级经济师，总经理 佘仁松围绕“废铅酸电池供应紧张格局下 --- 行业变革之路”的话题展开探讨。他表示，当下废铅酸电池供应紧张既是挑战，更是行业转型升级的契机。作为深耕再生铅领域的企业，天能始终秉持“让绿色能源回归自然”的使命，愿与行业伙伴携手，以创新为矛、以合作为盾，共同开辟一条“资源更节约、环境更友好、发展更可持续”的变革之路！ 一、行业挑战：供应紧张成为关键瓶颈 回收体系现状与问题 1. 回收体系分散化 目前废铅酸电池回收市场中，个体商贩占比高达70%，小商贩的常态化非法收集是废铅蓄电池规范收集最大的问题和瓶颈。 2. 政策执行差异与市场博弈 地方监管差异和税收漏洞导致“劣币驱逐良币”。小作坊通过避税和低成本运营抢占市场，加剧供应短缺。 3. 成本价格倒挂 原材料争夺加剧，回收成本攀升，企业面临成本价格倒挂风险，行业普遍亏损。 信息化建设滞后与行业痛点 信息化程度低与溯源覆盖率不足 废铅酸电池行业信息化程度低，溯源覆盖率不足30%，难以对电池全生命周期进行有效监管，易出现非法倒卖、拆解等问题。 技术升级的高成本投入 企业进行技术升级需要大量资金投入，如引进先进设备、研发新技术等，增加了企业的负担。 技术创新不足与产业升级瓶颈 行业整体技术创新投入不足，新技术应用推广缓慢，如智能化、稀贵金属提取难度大、无新兴技术，影响行业生产效率和产品质量提升。 二、破局之道：技术·模式·协同解锁困局 技术创新：向效率要资源，向工艺要增量 模式创新：构建闭环生态圈 政策协同：优化发展环境 1. 增值税即征即退与成本降低 税务总局实施增值税即征即退政策，合规企业成本降低15%，缓解企业资金压力，增强企业市场竞争力。 2. 绿色信贷支持与融资便利 商业银行提供绿色信贷支持，企业融资成本降低2- 3%，为企业技术研发、设备更新和项目建设提供资金保障。 3. 技术规范与排放标准 加快制定废电池回收技术规范碳排放核算标准，引导行业高质量发展。 三、未来展望：绿色循环助力双碳目标 行业合作与发展 建立电池身份证制度： 建议建立电池身份证制度，为每块电池赋予唯一编码， 实现全生命周期追踪溯源，杜绝“体外循环”。 绿色成本内部化： 倡议政府对合规企业给予补贴，将绿色成本内部化，降低企业环保投入负担，促进再生铅行业可持续发展，推动行业向绿色、高效、智能化方向转型。 城市矿山运营商： 建议企业建立“铅蓄电池全生命周期管理平台”，通过物联网追踪电池流向，优化回收网络布局。 四、行动倡议：共建可持续发展生态 社会责任与公众参与 行业共识： 摒弃低价竞争，转向技术、服务与ESG能力的综合竞争。 社会共治： 加强公众科普，提升消费者对正规回收渠道的认知与信任。 全球协作 ：建议建立全球协作机制，借鉴欧盟电池法规等国际经验，参与制定ISO《铅碳足迹核算标准》，抢占国际标准话语权。共同应对全球资源环境挑战，推动全球资源循环利用产业发展。 》点击跳转 2025 SMM (第二十届) 铅锌大会暨产业博览会 专题报道
2025-04-11 10:17:12钠电凭差异化技术优势稳占一部分市场 替代传统铅酸和铁锂电池解决方案【铅锌峰会】
在由SMM主办的 2025 SMM (第二十届) 铅锌大会暨产业博览会-电池应用及技术论坛 上，江苏海四达电源有限公司钠电事业部产品总监 吴健介绍了聚阴离子钠电的特点。他表示， 作为锂资源紧缺时代的破局者，钠电凭借地球储量丰富、成本优势显著、安全性能优异的核心竞争力，正在打开规模储能和低速电动领域的新蓝海。尽管产业化道路仍需突破能量密度与循环寿命的瓶颈，但材料体系的持续优化和产业链的加速布局，已让我们清晰看到绿色能源革命的曙光。这项技术不仅承载着人类对可持续能源存储的追求，更是中国把握新能源战略主动权的关键赛道。 钠离子电池化学原理与锂电相同，不同的主材配方构成多种性能差异 锂钠主材的异同 正极材料 层状氧化物体系——类似三元锂 聚阴离子体系（NFPP） ——类似磷酸铁锂普鲁士白/蓝（NaxPR(CN) 6 ）； 电解液 六氟磷酸钠 ，与锂电电解液可共线生产（六氟磷酸锂），规模化后成本更低； 负极材料 硬碳： 硬碳广泛使用生物质原料如竹子、芦苇，更符合可循环经济理念，锂电池负极主要选用石墨，主要来源为化石能源（石油、煤等）； 隔膜，集流体 隔膜： 锂电，钠电通用； 集流体： 钠电正负极集流体均为铝箔。锂电正极采用铝箔，负极采用铜箔。 NFPP特性一：高功率+ 耐低温 钠的离子界面扩散性能优于锂，因此 钠电的倍率性能优于锂电、低温性能优于锂电； 钠离子电池的天然高倍率性能适合短时备电与脉冲放电场景； 钠离子电池在-40度仍可放出70%~80%的容量。 高功率性能优异1 能量效率对比： 1、磷酸铁锂数据： （1）1P放电数据，相对0.5P放电数据，效率91%； 2、NFPP数据： （1）1P放电数据，相对0.5P放电数据，效率99.13%； （2）1.5P放电数据，相对0.5P放电数据，效率97.58%； （3）2.0P放电数据，相对0.5P放电数据，效率95.94%； （4）1P放电数据，相对1.0P充电数据，效率95.57%； （5）1.5P放电数据，相对1.5P充电数据，效率90.09%； （6）2.0P放电数据，相对2.0P充电数据，效率87.65%； NFPP钠电整体倍率性能--能量效率比磷酸铁锂电芯高。 高倍率性能优异2 低温放电极限更高、效率更高（5℃能量效率） 结论：低温5℃环境，聚阴离子钠电放电能量效率比磷酸铁锂高（88% VS 84%）。 NFPP特性二：无惧过放，可放电至0V，提升安全性简化BMS系统 钠电负极集流体的铝箔与钠不发生合金反应，因此钠电可过放到0V无损（测试满电到0V反复循环超过300次，无析钠或显著容量衰减）； 可避免电芯或电池组频繁充电给用户和渠道商带来的不便； 可适应离网场景定期的过放风险； 可去掉BMS的放电保护模块，降低成本与故障率。 NFPP特性三：耐高温（80度正常放电，45度可长期循环使用）+高安全 正负极材料的差异特性决定了聚阴离子NFPP钠电的安全性、耐高温能力远远优于磷酸铁锂电池。 性能优点： 钠电85度搁置1000小时可继续正常使用，放电容量保有率＞85%，恢复率＞90%； 45度循环寿命曲线和25度几乎重叠。 45 ℃能量效率 且经过实验得知， 相较于磷酸铁锂，聚阴离子钠电更适合在45度高温下使用。 45℃高温循环 NFPP电池45℃循环曲线非常稳定，循环趋势明显优于铁锂电池。铁锂电池在45度下的循环寿命会衰减50%，系统成组之后叠加温差影响，寿命衰减更严重。 多种钠电技术路线中，聚阴离子正极材料最稳定，安全性和寿命显著优于磷酸铁锂 钠离子电池-材料简介 层状氧化物： 正极材料以镍铁锰/铜铁锰的氧化物为主，能量密度最高，化学活性强，安全性在三个钠电材料体系里较差，产品化成熟时间最早。 聚阴离子： 主流正极材料以复合磷酸铁钠/硫酸铁钠为主，能量密度最低，结构稳定性强，安全性最好，循环寿命最长。 普鲁士蓝： 综合成本最低，能量密度、循环次数、安全性居中。目前正极材料制备困难，产品化进展最慢，目前不具备量产条件。 NFPP材料特点说明 而经过发热量数据对比来看，从数值上看，常温下电池0.25P/0.5P充放电的绝热温升、发热量、平均发热功率， 钠电的数据要优于锂电。 经过0.5C绝热温升对比（71173208尺寸）， 聚阴离子钠电同倍率充放电的绝热温升仅有铁锂电池的不到1/2。 且2.6 NFPP可高余量通过各项苛刻安全测试， 在磷酸铁锂电池无法通过或低概率通过的安全项目中，聚阴离子钠电均可顺利通过。 在100%SOC针刺测试（5mm的钢针以25±5mm/s，71173208电芯）中，NFPP钠离子电池160Ah VS LFP铁锂280Ah：两者都可以满足针刺不冒烟，不起火，不爆炸。 模组热扩散测试--NFPP(160Ah) 热失控测试（500W加热无夹具） 测试方法： （1）充满电的电池以0.5C恒流充电，启动加热（800W）； （2）触发发生热失控的判定条件或温度达到300 ℃或试验时间达到4h时。 结论： （1）NFPP钠电，在标准测试情况下，可以达到LFP锂电的安全效果； （2）450℃，NFPP钠电未出现任何异常，因此后续会找寻热失控的临界点，论证安全上限； 模组贯穿针刺测试 测试方法：电池充满电后，用直径为5mm的钢针以25±5mm/s的速度垂直刺入电池模组，贯穿3支电池，保持60min后取出，结束后观察1h； NFPP不起火，不爆炸，通过。 模组贯穿针刺测试（LFP）中，磷酸铁锂电池出现热失控剧烈燃烧。 在过充测试中，聚阴离子钠电显著优于铁锂电池过充表现；铁锂电池在过充的情况下起火，爆炸，失效，而聚阴离子钠电不起火，不爆炸，通过。 1mΩ短路测试（自定义标准，比国标5mΩ苛刻）中，聚阴离子钠电不冒烟，不起火，不爆炸，通过，铁锂电池起火，爆炸，失效。 过放测试中，聚阴离子钠电不冒烟，不起火，不爆炸，通过，铁锂电池鼓包，失效。 100%SOC针刺测试（5mm的钢针以25±5mm/s，71173208电芯）对比来看，聚阴离子钠电不冒烟，不起火，不爆炸，通过，铁锂电池冒烟，起火，爆炸。 NFPP相比LFP具备5大优势：安全+ 高倍率+ 高温+ 低温+ 长循环 已应用场景： 1. 储能： 总需求长期稳定增长，全球 需求规模超300GWh ；钠电差异化技术优势明显。 2. 启停： 属于铅改钠领域最先商业化的细分赛道，全球年 需求规模>2000亿元 ；高倍率+耐高低温契合场景需求。 3. 通信备电： 全球通信备电市场40GWh；头部客户看重钠电的安全、环保、高低温。 4. 特种车： 叉车市场年需求>20Gwh；安全+宽温+倍率性能完美契合场景需求。 5. 泛铅改钠市场： 安全性能、高低温适应性要求高的动力、UPS等市场。 钠电凭借差异化的技术优势已稳定占据一部分市场（安全、长寿命、高低温耐受性、倍率），替代传统的铅酸和铁锂电池解决方案； 》点击跳转 2025 SMM (第二十届) 铅锌大会暨产业博览会 专题报道
2025-04-10 14:07:33伊晓波：铅酸蓄电池市场前景解析--钠离子电池的替代性【SMM铅锌峰会】
在由SMM主办的 2025 SMM (第二十届) 铅锌大会暨产业博览会-电池应用及技术论坛 上，国家动力与储能电池质量监督检验中心高级顾问伊晓波分享了“铅酸蓄电池市场前景解析--钠离子电池的替代性”的话题。他表示，钠离子电池具备锂电池、铅酸电池各自的优点，并且资源充足、应用温域更宽、充放电倍率更强、更安全，对环境生态更友好。随着批量应用低成本优势会愈益明显，可能会成为主流蓄电池产品。此外，其还表示， 钠离子电池原材料、生产、回收过程大部分无毒可再生一定程度上减少了资源消耗和环境污染；随着批量应用低成本优势会愈益明显。 一、铅酸蓄电池面临的市场形势 全球非石化能源的快速开发利用，二次电源已成为未来经济发展的重要领域之一。近年来随着各类新型电池的不断涌现和应用，传统铅酸蓄电池的市场面临着严峻的挑战。 总体形势：锂电池迅速占领高地；钠电池蓄势待发；其它新型电源翘首企足。 二、铅酸蓄电池主要市场解析 1、电动车市场 (1)电动二轮车 ►2024年，电动两轮车国内总销量4950万台左右，与上一年相比，同比下滑11.6%，而海外总销量1877万台左右，同比增长24.8%。截止2024年12月底，中国电动两轮车社会保有量约4亿台。 ►2024年，对于中国电动两轮车企业来说，可谓是“绝处逢生”，既要面对国内全链条安全整治带来的政策制约，又要面对国外市场多重因素作用下的蝴蝶效应，而即将出台的新国标以及留下的超十个月以旧换新过渡期，又成为了行业“柳暗花明”的希望之光。 ►强制性国家标准《电动自行车安全技术规范》(GB17761-2024)，将于2025年9月1日实施，旧版标准(GB17761-2018)将被替代。(63kg；脚踏;后视镜；北斗定位；塑料占比5.5%)专家认为铅电池仍是电动自行车核心动力。 ►目前铅电池的市占率超过87%，这既是市场的选择，也受到政策的鼓励。 ►经过2024年度需求压制之后，预测2025年度的终端市场将同比增长8%左右。 (2)电动三轮、低速电动四轮车 ►2024年我国电动三轮车销量约为1000万辆，同比下降28.5%。截止2024年底，全国电动三轮车的市场保有量大约为7000万辆。 ►2024年电动三轮车的出口量为65万辆，同比增长约9%。 ►2024年受多种因素影响，包括消费需求不振、农业现代化进程、新型城镇化发展、替代品种类的多样化，以及禁限政策的实施。 ►2025年电动三轮车的发展趋势呈现出增长态势：合规车型的需求增加：政策支持(驾照18~70周岁;以旧换新补贴政策);城乡经济发展(配送、地摊经济和乡村物流);技术进步和成本下降;海外市场表现。 ►2024年我国低速电动四轮车销量约为30.2万台，同比下降8.5%。 ►这类车由于没有相关国家标准，所以绝大部分车型都为非标车辆，不能上全国统一牌照，目前全国多地已经禁止低速电动四轮车上路行驶。 ►锂电池渗透速度加快。 ►2025年市场仍处于下滑趋势，未来发展要视政策和相关标准情况。 ►其它类：电动叉车、电动物流车、电动平板车、旅游观光车等近几年基本被锂电池所取代。 二、汽车市场 2024年我国汽车总销量为3143.6万辆，同比增长4.5%;其中新能源车销量1286.6万辆，同比增长35.5%。(燃油车占比60%;新能源车占比40%。) 2023年我国汽车总销量为3009.4万辆，同比增长12%;其中新能源车销量949.5万辆，同比增长37.9%。(燃油车占比68.4%;新能源车占比31.6%。) 截止2024年底，全国汽车市场保有量为3.53亿辆（新能源汽车为3140万辆，占8.9%)； 2025年中国汽车销量将达到3290万辆，同比增长4.7%;新能源汽车销量为1600万辆，同比增长24.4%。 ▲2025年，中国汽车出口将继续保持强劲增长，预计全年出口量将达到670万辆。 ▲市场分析 ①燃油汽车未来三年市场需求增速会有所下降; ②增程式、插电式电动汽车成为新能源车发展主流： ③未来三年至五年汽车电动化、智能驾驶的发展将对传统铅酸蓄电池市场带来重大影响。 ④钠电池已渗透。 三、电力市场 ▲2024年，全国全社会用电量9.85万亿千瓦时，同比增长6.8%。 预计2025年全国全社会用电量10.4万亿千瓦时，同比增长6%左右; 截至2024年底，全国全口径发电装机容量33.5亿千瓦，同比增长14.6%。包括风电、太阳能发电以及生物质发电在内的新能源发电装机达到14.5亿千瓦，首次超过火电装机规模;2024年，全国全口径非化石能源发电量同比增长15.4%，全口径非化石能源发电量同比增量占总发电量增量的比重达到84.2%。，电力行业绿色低碳转型成效显著， 变电站：截止2024年底，全国35kV以上变电站总数为6.01万座，同比增长6%。 ▲火电站：截至2024年底，全国火力发电厂的装机容量为14.44亿千瓦，同比增长3.8%。全国火力发电站总数为1600座左右。火力发电在中国能源结构中仍然占据重要地位。尽管太阳能和风能的快速增长，火力发电仍然是中国电力供应的主要来源之一。2024年，火电贡献了超过63%的总发电量。 ▲水电站：截止2024年底，全国水力发电站总数为4.4万座左右，同比增长8%左右。 ▲市场分析 ①锂电由于安全性和价格因素对电力板块影响不大; ②)未来三年市场需求增速在6%左右。 ③钠电池渗透已开始。 2. 通信市场 截至2024年底，全国移动电话基站总数达1265万个，比上年末净增102.6万个。其中，4G基站为711.2万个，比上年末净增81.8万个;5G基站为425.1万个，比上年末净增87.4万个。5G基站占移动电话基站总数达33.6%，占比较上年末提升4.5个百分点。2024年我国基本实现了“县县通千兆、乡乡通5G、村村通宽带”。 2025年预计新建成5G基站25万座以上，5G基站达450万个，增长率5.8%以上。2025年新建4G基站的数量，目前没有直具体数据，但可以参考过去几年的发展趋势。随着5G基站的快速部署，4G基站的建设速度可能会相对放缓。 ▲市场分析 ①锂离子电池逐渐渗透，主要是在备储一体化系统应用。 ②A级B级站铅酸电池为主，C级站锂电池逐渐占领。 ③钠电池已渗透。 四、储能市场 ▲截止到2024年底，中国储能市场累计装机功率137.9GW，平均储能时长2.1h，新型储能装机规模在2024年实现了对抽水蓄能的超越，达到了78.3GW/184.2GWh，功率和能量规模分别同比增长了126.5%和147.5%。 锂电池储能为75.8GW占比55.2%;铅酸(碳)电池储能为0.55GW占比0.4%。 2025年新型储能新增装机预计在40.8GW至51.9GW之间，平均在45GW左右。 ▲市场分析局 （1）锂电池大规模安全问题给铅酸蓄电池带来发展有利条件。 （2）铅碳电池技术瓶颈：12V电池70%D0D3000次;2V电池70%D0D5000次;能量转换效率>90%。 （3）铅价影响。 （4）钠电池已渗透。 三、钠离子电池的替代性分析 1、钠离子电池概述 ▲钠离子电池是一种利用钠离子在正负极之间移动来储存和释放电能的二次电池。充电过程：钠离子从正极材料脱出，通过电解液移动到负极，并嵌入负极材料中;放电过程：钠离子从负极脱出，通过电解液回到正极材料中，同时释放电子产生电流。 ▲钠离子电池结构 (1)正极材料：普鲁士蓝类、层状氧化物03或P2型NaM0 2 (M=Ni、Mn、Fe、Cu)、聚阴离子型(磷酸系) (2)负极材料：硬碳、软碳，硅碳及其他; (3)隔膜：与锂离子电池相同(聚乙烯PE、聚丙烯PP) (4)电解液：与锂离子电池相似(LiPF 6 )，钠盐(NaPF 6 )溶解在有机溶剂中(碳酸乙酸酯EC、碳酸丙烯酯PC) (5)集流体：正负极均为复合铝箔(6.5-8 μm)。 2. 铅酸蓄电池、锂离子电池、钠离子电池性能对比 总结： 1、钠离子电池具备锂电池、铅酸电池各自的优点，并且资源充足、应用温域更宽、充放电倍率更强、更安全，对环境生态更友好。 2、 随着批量应用低成本优势会愈益明显，可能会成为 主流蓄电池产品。 3、钠离子电池的优势 安全优势---钠离子电池不含铜元素，在短路的情况下瞬时发热量少，温升低，且单体热失控不会引起连锁反应，更不易产生起火、爆炸等安全隐患。 环保优势---钠离子电池使用常见金属材料，不含有稀有金属材料和有毒化学物质。因此，钠离子电池在环保性方面更加优越。 资源优势---钠元素在地球上的储量丰富，地壳中金属钠的含量达到了2.64%，如果全世界的车都采用锂离子电池，全世界的电能都用锂离子电池储存，那么，锂离子电池根本不够。所以，我们一定要考虑新的电池，钠离子电池就是首选。 低温优势---钠离子电池具有更好的低温性能，钠电负极是硬碳，动力学好以及钠电的电解液的低温能力好。 钠离子电池原材料、生产、回收过程大部分无毒可再生一定程度上减少了资源消耗和环境污染； 随着批量应用低成本优势会愈益明显。 4、钠离子电池在汽车起动电池的替代性 5、钠离子电池在动力、通信、储能领域的应用分析 电力、通信基站、数据中心、储能等领域 钠离子电池的高倍率充放电性能、优异的低温性能、深放电性能、长寿命性能和安全性能，非常适合于需要快速响应和长时使用的领域，如电网调频和峰值负荷管理、高频次充放电的通信基站高功率性的数据中心和光伏风力发电的短时和长时储能电站。 》点击跳转 2025 SMM (第二十届) 铅锌大会暨产业博览会 专题报道
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