從重慶新型儲(chǔ)能材料與裝備研究院獲悉，目前研究院研制出工業(yè)級(jí)鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫材料與裝備，創(chuàng)制了世界首款安時(shí)級(jí)鎂離子電池，成功開發(fā)了鎂合金一體化超大壓鑄件，正加快建設(shè)明月湖實(shí)驗(yàn)室，助力重慶打造新材料科創(chuàng)高地。
創(chuàng)制世界首款安時(shí)級(jí)鎂離子電池
當(dāng)前，我國(guó)正處于＂雙碳＂目標(biāo)推進(jìn)實(shí)施的關(guān)鍵時(shí)期，新型儲(chǔ)能發(fā)展轉(zhuǎn)入新賽道。＂我國(guó)發(fā)展鎂產(chǎn)業(yè)前景十分廣闊，鎂礦資源極其豐富，鎂及鎂合金的世界研究中心已轉(zhuǎn)向中國(guó)，成為世界最大的生產(chǎn)國(guó)、應(yīng)用國(guó)和研究國(guó)，中國(guó)在鎂基電池材料和鎂基儲(chǔ)氫材料方面的研究處于世界前沿。＂中國(guó)工程院院士、重慶新型儲(chǔ)能材料與裝備研究院研究院院長(zhǎng)潘復(fù)生介紹。
相比于鋰，鎂基儲(chǔ)能材料具有資源儲(chǔ)量豐富、成本低和安全性能高的優(yōu)勢(shì)，是極具潛力的新一代儲(chǔ)能材料。我國(guó)鎂資源豐富，占到全球的70％，且鎂成本只有鋰的1／25—1／50。在研發(fā)方面，重慶建有潘復(fù)生院士創(chuàng)辦的世界上最大的鎂合金研究平臺(tái)－國(guó)家鎂合金工程技術(shù)研究中心，多項(xiàng)技術(shù)處于世界領(lǐng)先，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際組織和國(guó)際刊物的負(fù)責(zé)單位，在世界上有重要話語(yǔ)權(quán)。
＂相比于鋰電池，鎂電池主要擁有資源豐富、安全性高、成本較低等三大優(yōu)勢(shì)，鎂電池已成為全球研發(fā)重點(diǎn)，被認(rèn)為有望成為未來電池領(lǐng)域的顛覆者。＂重慶新型儲(chǔ)能材料與裝備研究院執(zhí)行院長(zhǎng)，長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授王敬豐表示，研究院在國(guó)際上首次試制出安時(shí)級(jí)的鎂二次電池軟包電芯，在意大利獲得了國(guó)際鎂協(xié)＂未來技術(shù)獎(jiǎng)＂，目前正在向市場(chǎng)化推進(jìn)。
今年1月，重慶超威鎂儲(chǔ)能研究院有限公司在兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)注冊(cè)成立，注冊(cè)資本4億人民幣。王敬豐介紹，通過該公司，超威電源集團(tuán)將與重慶新型儲(chǔ)能材料與裝備研究院攜手，建設(shè)關(guān)鍵材料中試及電芯研發(fā)平臺(tái)和中試產(chǎn)線，開發(fā)鎂電池商業(yè)化產(chǎn)品。
世界最大的鎂合金汽車壓鑄結(jié)構(gòu)件
潘復(fù)生院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合寶武鎂業(yè)、重慶鎂利信等還成功試制出一體化車身鑄件和新能源車電池箱蓋等兩個(gè)鎂合金超大汽車壓鑄結(jié)構(gòu)件，投影面積均大于2．2平方米，是目前世界同類產(chǎn)品中最大的鎂合金汽車壓鑄結(jié)構(gòu)件。團(tuán)隊(duì)成員、長(zhǎng)江學(xué)者教授蔣斌表示，上述兩款鑄件與常用的同類鋁合金鑄件相比力學(xué)性能相當(dāng)，減重32％，展現(xiàn)出巨大的輕量化應(yīng)用前景。
＂作為世界上最大的電動(dòng)車生產(chǎn)國(guó)，從可持續(xù)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)力提升方面，必須綜合考慮資源安全、生命安全、環(huán)境保護(hù)和‘雙碳’目標(biāo)，在節(jié)能輕量化材料和新一代電池的發(fā)展上必須加大力度。＂潘復(fù)生院士表示，后續(xù)將與多個(gè)車企合作推動(dòng)在新能源汽車上的大規(guī)模應(yīng)用。今年1月，該項(xiàng)技術(shù)成功入選2023年度重慶市十大科技進(jìn)展。
加快建設(shè)明月湖實(shí)驗(yàn)室
據(jù)了解，依托儲(chǔ)能研究院，由潘復(fù)生院士牽頭，正加快明月湖實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。該實(shí)驗(yàn)室是重慶市聚力打造的＂416＂科創(chuàng)戰(zhàn)略布局中四大實(shí)驗(yàn)室之一，將整合布局多個(gè)新型儲(chǔ)能材料相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建從前沿研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、卡脖子技術(shù)攻關(guān)研究及產(chǎn)業(yè)化全鏈條創(chuàng)新體系，按照探索一代、試制一代、生產(chǎn)一代、儲(chǔ)備一代進(jìn)行布局，助力打造新材料科創(chuàng)高地。
實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向包括新一代顛覆性儲(chǔ)能材料、高性能輕量化材料和智能新材料三大研究方向，主要依托重慶大學(xué)在鎂電池、鎂儲(chǔ)氫和輕量化材料方面的研發(fā)優(yōu)勢(shì)，助力重慶打造先進(jìn)材料萬(wàn)億級(jí)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集群、新能源及新型儲(chǔ)能千億級(jí)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)集群。
具體而言，明月湖實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)方向包括固態(tài)儲(chǔ)氫材料、新型鎂電池材料、新一代鈉鋰電池材料、新型儲(chǔ)能裝備和智能安全系統(tǒng)、輕量化材料設(shè)計(jì)和開發(fā)、結(jié)構(gòu)功能一體化輕量化材料、高性能輕量化復(fù)合材料、高性能智能傳感材料、新型功率半導(dǎo)體材料等。
＂目前實(shí)驗(yàn)室的初步建設(shè)方案已經(jīng)編制完成，正在進(jìn)行進(jìn)一步的深化，爭(zhēng)取于今年6月正式掛牌。＂王敬豐表示。未來，明月湖實(shí)驗(yàn)室將匯聚10名以上院士級(jí)水平的科學(xué)家、50名以上國(guó)家級(jí)人才帶領(lǐng)的3000人以上的科研隊(duì)伍。
＂下一步，將依托儲(chǔ)能研究院建設(shè)明月湖實(shí)驗(yàn)室，充分整合市內(nèi)外各方資源，力爭(zhēng)到2025年，導(dǎo)入頭部企業(yè)3家以上，孵化產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目10個(gè)以上，積極支撐全市新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。＂王敬豐教授表示。
