德国ZSW开设电池材料中试工厂,推动创新材料的商业转化

锂电数码书 2024-05-09 01:26:49
5月2日,德国巴登-符腾堡州太阳能和氢能研究中心(ZSW, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg)在乌尔姆的阴极材料试验工厂正式落成,该机构首次在德国实现了“创新电池材料及其前驱体”的生产,产量达到100公斤。

这座四层楼建筑于 2022 年 12 月开工建设。ZSW希望向工业界和科学界的合作伙伴提供一个独立于材料制造商的开发平台。根据该机构的官方声明,只有“经过行业验证的设备才能确保在接近批量生产的条件下成功制造产品”,该中试工厂将重点集中在新型阴极材料的生产。

创新材料一般首先在小型电池原型中进行测试,在获得成功结果的情况下将很快需要进行中试生产。但到目前为止,中试规模的产能通常只能由大型工业制造商提供,但这些制造商通常不在欧洲生产,也很少愿意将最好的产品出售给大学或其他研究机构。而此次ZSW建造这座中试工厂,目标就是缩小材料研发上的差距。

“生产高性能和环保型的电池材料是德国和欧洲发展具有竞争力和可持续的电池价值链的核心组成部分。这也将进一步推进电池生产领域的技术主权。德国的电池研究是一流的,现在我们需要向商业化应用方面转化,我们建造这座创新基础设施的目的也正在于此。随着乌尔姆的ZSW和明斯特(Münster)的电池研究生产设施投入使用,德国正在创建一个有凝聚力的研究生态系统,以开发“欧洲制造”的创新型电池技术。这一研究基础设施加强了德国作为电池生产领先国家的地位。现在,该行业需要利用这一先机来快速提升市场,“德国联邦研究部长Bettina Stark-Watzinger强调称。

该中试工厂的占地面积为2,400平方米,涵盖了制造高性能电池材料的所有生产步骤,包括用于前驱体沉淀系统、高温热处理系统和各种后处理选项。该建筑还集成了新的化学实验室和高精度分析测量设备,可以快速生产不同的产品样品并迅速进行测试,从而缩短开发周期,以便快速提高资源利用率、产品良率和电池性能。

这栋试验工厂还获得德国联邦教育和研究部提供的2400万欧元的资金,以及巴登-符腾堡州经济事务、劳工和旅游部的1000万欧元的支持,合计获得3400万欧元的公共扶持资金。

根据ZSW的介绍,35年来,ZSW的科学家一直在研究电池和超级电容器的功能材料,在定制化粉末材料和浆料材料的开发和加工方面拥有丰富的经验。该机构一个重要的材料开发方向是减少战略材料和对环境有害的原材料及辅助材料在电芯中的使用。

自 2014 年以来,位于乌尔姆的ZSW 还配备了一条大型试验线,可以工业生产规模生产高达 80 Ah的锂离子电池。该机构也是欧洲公认的电池安全和测试中心之一,针对电池的性能,尤其是新电池原型的性能,在最极端的条件下进行评估,测试还包括电池阻燃性能以及废旧电池回收工艺等。

受益于德国联邦教育和研究部(BMBF)和巴登-符腾堡州的持续资助,近年来,德国正在逐步建立一个强大的电池生产生态系统。ZSW在技术转让中发挥着关键作用。目前,乌尔姆ZSW的100多名专家正在为下一代电池开发创新组件。

巴登-符腾堡州太阳能和氢能研究中心(ZSW)是德国能源转型主要主题应用研究的领先机构之一,专注光伏、风能、电池、燃料电池、电解材料、电子燃料、循环经济、政策建议以及使用人工智能进行流程和系统优化,以实现新技术向商业应用市场的转化。该机构有300 多名员工和大约 100 名研究和学生助理在斯图加特和乌尔姆工作。ZSW还运营着一个风能试验场和另一个光伏系统试验场。ZSW是巴登-符腾堡州创新联盟(innBW)的成员,该联盟由十个与商业相关的研究机构组成。

文章来源:青蓝能源

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