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1、附件二河南省重大科技专项可行性研究报告项目名称：动力锂离子电池用新型高比能正极材料研发项目编号： 组织单位(盖章)： 河南科隆集团有限公司 主管部门(盖章)： 新乡市科学技术局 河南省科学技术厅二一二年八月项目信息表项目编号计划类别河南省重大科技专项项目名称动力锂离子电池用新型高比能正极材料研发所属领域R能源 资源 环境 农业 材料 制造业交通运输 信息产业与现代服务业 人口与健康城镇化与城市发展 公共安全与其他社会事业组织单位信息单位名称河南科隆集团有限公司组织机构代码68078090-0所在地区新乡市单位性质科研院所 R企业 高校其他通讯地址河南省新乡市科隆大道甲1号邮政编码453000联
2、系人姓名程迪性 别男职 务副总经理联系电话13513738855传真0373-3515698电子信箱chengdi参与组织单位河南师范大学北京理工大学科技厅项目主管处省科技厅高新技术发展及产业化处项目起始时间2012.6项目结束时间2015.3实施年限两年9个月经费预算总投入15000万元（其中研发投入5000万元）申请专项计划拨款1500万元其他财政拨款0万元单位自有货币资金7000万元其他资金6500万元论证日期专家组长落实纲要的任务1、在国家中长期科学和技术发展规划纲要前沿技术部分明确指出：在未来几年重点研究电池相关材料及其关键技术、高效二次电池材料及关键技术。2、在河南省中长期科学和技
3、术发展规划纲要优先发展的重点领域中明确提出：重点研究开发动力锂离子电池、新型电池负极和正极材料等关键技术等；与重大工程或重大装备的结合情况项目的实施与国家规划中的重大工程紧密结合。国务院节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）提出，力争形成2-3家产销规模超过百亿瓦时、具有关键材料研发生产能力的龙头企业，并在正负极、隔膜、电解质等关键材料领域分别形成2-3家骨干生产企业。创新类型R原始创新 集成创新 R引进消化吸收再创新研究内容（300字）1、研究三元前驱体的掺杂改性，研究及评估：不同过渡元素及稀土元素在前驱体中对过充性能影响，不同元素分布（如核壳型结构）状态对环境敏感性、循环寿命
4、的影响、达到在不降低循环寿命的前提下，充电电压和放电电压可以提高200mV的目标，同时容量可以提高20%以上；2、研究三元材料的表面包覆技术，评估Y、Al、Mg、Ti等元素在烧结前包覆及烧结后包覆对容量及聚合物电池性能的影响，提高制作电池的安全性能，提高10C以上的高倍率性能、循环性能10%以上；3、研究低共熔混合熔盐法合成三元材料技术，降低常规高温烧结方法对能源及设备的消耗，改善合成材料的球形度，提高产品的压实密度10%以上；4、研究提高三元材料比能量的影响因素，综合提高材料的比容量、放电电压平台和压实密度。考核目标及技术经济指标（300字）1、 技术考核目标：（1）电性能指标指标科隆当前水
5、平项目完工后计划达到的水平比容量（mAh/g）158-162180-210压实密度(g/m3)3.63.9循环寿命10002000成本降低15%降低30%（2）物理化学指标：Fe40ppm ,Cu20ppm,Ca100ppm,H2O1000ppm,BET:0.2-1.0m2/g2、经济考核指标：项目建成后预计实现年产5000吨新型动力电池用高比能量多元素锂电正极材料的生产能力，预期将实现年销售收入6亿元、利税9000万元。产学研结合情况（300字）（重点阐述企业承担或参与课题情况，企业投入情况）1、公司派相关人员赴欧美、日本、韩国等地区进行项目考察和市场调研，并与河南师范大学进行技术论证，制定
6、新型动力电池用高比能量多元素锂电正极材料项目研究方案、产品试生产工艺方案、检测方案和产业化实施方案。2、公司和河南师范大学共同负责产品工艺的研究，通过在原有批量的常规三元材料基础上，实施对NCM111、NCM424、NCM523规格进行掺杂和包覆改进，进一步提高材料的高电压性能、安全性能、循环性能和高比能量；另外讨论开发高容量的高镍多元素材料(NCA、811、701515和622)和高压实材料并产业化；3、公司已投入上千万元建成年产2000吨多元素锂电材料生产线，根据新兴市场需求，将逐步将产能扩大至5000吨。期间公司主要进行高比能量多元素材料的试生产、小批量生产，发现并解决产品试制过程中出现
7、的各类问题，完善工艺改进和提升。项目、人才、基地统筹（300字）（重点阐述项目的实施对人才队伍建设、创新基地建设的促进作用及预期效果）1、对人才队伍建设的促进作用：项目的实施将组建一支以博士、硕士为主的研发队伍，专业从事锂电材料的研发。组建一支电化学、材料学相关专业的产业化队伍。预计可培养高级技术人员20名，中级技术人员30名，技术工人80名，同时可使30余名本科生得到学习和锻炼。2、对创新基地的建设的促进作用及预期效益：本项目将以现有博士后科研工作站、省高效二次电池材料工程技术研究中心为基础，组建新能源产业测试中心，将现有材料研究中心、电池研究院、电池仿真实验室等进行整合，增添差热分析仪、高
8、低温测试仪、能谱仪、高倍率电池性能测试仪等关键设备，打造国内一流的新能源材料及电池研发中心；要通过23年的努力，实现现有锂电材料性能的大幅度稳步提升并快速实现产业化，满足新兴市场的发展需要。力争通过十二五的努力，打造国内最大的新能源材料研发及产业化基地之一，将有力推动河南省乃至全国新能源产业的快速发展。预期主要成果形式R专利 R技术标准 R新产品（或农业新品种）R新工艺（或新方法、新模式） 新装置 新材料 计算机软件论文论著 研究（咨询）报告 R人才培养 基地建设 其他预期知识产权分析（300字）（重点阐述获取知识产权的类型、数量和依据）1、项目预计可获得国家专利8-10项，其中发明专利3项，
9、目前已申报发明专利10余项；2、项目预计完成省级科技成果鉴定1-2项；预期取得的技术标准分析（300字）（重点阐述形成技术标准的类型、数量和依据）项目实施期间计划与河南师范大学及国家电池质检中心相结合，制定企业或行业多元素锂电正极材料前躯体和多元素锂电正极材料技术标准两项以上。预期成果的作用R形成自主研发能力 R规模生产 试点示范推广应用 R突破关键技术 其他拟分解的课题及其承担单位选择方式公司主要承担项目产品生产工艺设计及完善、产业化推广和建设，并通过与河南师范大学加强合作，充分利用河南师范大学丰富的技术资料、强大的研发团队、雄厚的研发实力，进一步提升产品性能指标，保证项目研发的顺利完成。专
10、家论证意见编 写 说 明1本研究报告由项目组织单位组织编写。2编写要求：（1）总体目标完整、集中、明确、可考核，要充分考虑经济、技术等方面的可行性；（2）研究任务和内容重点突出，课题设置合理，各课题之间关联度高；（3）技术路线清晰、技术关键点与创新点明确；（4）配套条件落实，明确与重大工程、基地建设及相关计划的衔接、配套；（5）管理措施具体，项目的管理方式及招投标等符合项目的特点；（6）经费预算根据充分，支出合理符合有关规定，配套经费落实，并另行编制河南省重大科技专项项目概算申报书一并报送科技厅。（7）相关证明文件等附件齐全。3报告涉及到外文缩写要注明全称。4本报告文本采用A4幅面纸，4号仿宋
11、体字打印，一式十五份，由项目组织单位盖章后报科技厅，同时报送电子版本。动力锂离子电池用新型高比能正极材料研发项目可行性研究报告一、项目摘要随着国家新兴产业规划的实施，新能源、新材料和电动汽车已成为未来发展的方向。锂离子动力电池具有能量密度高、环境友好、安全性好和循环寿命长的特点，是一种可满足混合动力汽车、电动自行车及电子产品的理想产品。而锂电正极材料作为锂电池最为关键的材料，其性能的好坏直接决定电池的性能和成本，因此对廉价、高比能量的锂电正极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。目前锂离子电池使用的正极材料主要要是磷酸铁锂、锰酸锂及多元素材料，锰酸锂电池放电时晶胞体积膨胀，并在正极片表面部
12、分区域容易发生过放、造成循环寿命短，特别是在高温下容量剧烈衰减，不太适合在动力电池上使用；而磷酸铁锂材料由于低的电子传导率和低的锂离子迁移速率，导致其电化学性能不理想，如可逆放电容量低、低温性能差、能量密度低、使用要求苛刻等。多元素锂电正极材料是近几年发展起来的锂电正极材料，产品电化学性能稳定、容量高、安全性能好、成本适中，更适合于广泛使用。可广泛应用于电动工具、电动自行车、电动汽车及电子产品等领域，是目前最具发展前景的新型锂离子电池正极材料。材料多元素材料LCOLMOLFP比容量150-210mAh/g145 mAh/g115mAh/g135 mAh/g成本低高很低低热稳定性很好一般好很好循
13、环寿命很好一般差很好应用领域移动市场、电动工具和电动车等移动市场电动工具电动车不同锂电正极材料对比表河南科隆集团历经多年建设和发展，已成为拥有以“新能源产业”为主业、下辖十几家公司的大型高科技企业集团。是河南省首批国家高新技术企业、河南省百高企业。公司新能源材料产业项目主要由集团下属核心子公司河南科隆新能源有限公司负责实施。公司是新乡电源产业集聚区龙头企业，历经多年发展已成为中国最大的高性能镍氢、锂离子电池正极材料研发、制造基地，产品已稳居占据国内高端市场主导地位，目前已具备年产12000吨高性能镍氢、锂电电池材料的生产能力，占据国内高端镍氢电池材料高端市场70%的市场份额。在锂电材料领域产销
14、量位居国内前列，也是省内首家具备多元素锂电正极材料研发及产业化基础的企业，产品已批量供应LG和三星等国际知名企业。公司是国家高新技术企业、博士后科研工作站、省高效二次电池材料工程技术研究中心承担单位。先后承担了十一五、十二五国家“863计划”节能与新能源汽车重大专项重大专项、国家火炬计划、国债等重大项目并顺利建成通过验收。在相关领域具备较强的科研及产业化实力，为河南新能源产业的发展做出了突出贡献。国家“863”节能与新能源汽车重大专项经费预算通知国家火炬计划项目证书科隆集团在多年对电池材料研究基础上，利用公司先进和成熟的共沉淀湿法合成技术、掺杂和表面包覆技术、低共熔混合熔盐固相反应烧结技术，经过系统研究确立了多元素锂电正极材料的合成工艺，该工艺提高了材料的晶体结构稳定性，改善了材料形貌、粒度分布和加工性能，有效提升了材料多项电性能，保障了材料一致性。该材料比磷酸铁锂材料放电平台高10%，能量密度高30%，是更适用于电动汽车、电动自行车、笔记本电脑等领域的新一代锂电正极材料，经济、社会效益显著。二、项目的意义和必要性（一）项目与纲要）
