Основной задачей Центра НТИ является реализация научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, касающихся всех переделов (от производства ключевых материалов до конечных решений) в создании электрохимических мобильных систем накопления энергии, а также стационарных систем, требующихся, например, в зарядной инфраструктуре
ПРОЕКТЫ
Портфель
научно-технологических проектов
научно-технологических проектов
Десять основных научно-технологических проектов Центра формируют четыре основных блока или технологических уровня: «Материалы», «Аккумуляторы», «Батареи и модули», «Системы»
МАТЕРИАЛЫ
Задачи данного направления:
Требования к разработкам:
- Разработка технологического базиса, включая требования к оборудованию и материалам для производства всех ключевых материалов, необходимых для изготовления аккумуляторов максимально широкого набора электрохимических систем и различных конструктивных исполнений аккумуляторов для целевых рынков НТИ и задач индустриальных партнеров Центра, в том числе для различных видов электротранспорта и стационарных систем зарядной инфраструктуры.
- Разработка серийных технологий производства всех материалов, необходимых для изготовления аккумуляторов различных электрохимических систем и конструктивного исполнения
Требования к разработкам:
- Активные анодные материалы (порошки) для литий-ионных аккумуляторов с удельной емкостью не менее 340 мАч/г, обеспечивающие разрядный ток не менее 1 А/г, насыпной плотностью не менее 0.75 г/см3 и кулоновской эффективностью 1-ого цикла не менее 90%
- Активные анодные материалы (порошки) для литий-ионных аккумуляторов с удельной емкостью не менее 550 мАч/г, обеспечивающие разрядный ток не менее 1 А/г, с насыпной плотностью не менее 0.9 г/см3 и эффективностью 1ого цикла не менее 85%
- Активные катодные материалы (порошки) для литий-ионных аккумуляторов на основе фосфата железа-лития и его модификаций с удельной емкостью не менее 150 мАч/г, насыпной плотностью не менее 1.5 г/см3, обеспечивающие разрядный ток не менее 300 мА/г.
- Активные катодные материалы (порошки) для литий-ионных аккумуляторов на основе фосфата железа-лития и его модификаций с удельной емкостью не менее 140 мАч/г, насыпной плотностью не менее 1.3 г/см3, обеспечивающие разрядный ток не менее 2 А/г.
- Активные катодные материалы (порошки) для литий-ионных аккумуляторов на основе слоистых оксидов лития и переходных металлов с удельной емкостью не менее 180 мАч/г, насыпной плотностью не менее 1.7 г/см3, обеспечивающие разрядный ток не менее 3 А/г
- Активные катодные материалы (порошки) для литий-ионных аккумуляторов на основе слоистых оксидов лития и переходных металлов с удельной емкостью не менее 210 мАч/г, насыпной плотностью не менее 1.7 г/см3, обеспечивающие разрядный ток не менее 450 мА/г
- Электролиты и сепараторы, совместимые с разрабатываемыми аккумуляторами
Научно-исследовательское направление «Ключевые материалы для литий-ионных аккумуляторов»
АККУМУЛЯТОРЫ
Задачи направления ЛИА:
Требования к разработкам:
Задачи направления Пост-ЛИА:
- Разработка технологического базиса, включая требования к оборудованию и материалам, для производства аккумуляторов максимально широкого набора электрохимических систем и различных конструктивных исполнений для целевых рынков НТИ и задач индустриальных партнеров Центра, в том числе для различных видов электротранспорта и стационарных систем зарядной инфраструктуры.
- Разработка серийных технологий производства аккумуляторов различных электрохимических систем и конструктивного исполнения, подготовка ТУ, комплектов РКД (включая ТД) для конкретных партнеров, планирующих серийное производство.
Требования к разработкам:
- Высокоёмкие аккумуляторы на основе высокоэнергетических катодных материалов (никель-обогащенных слоистых оксидов) и высокоёмких анодных материалов (графит и кремний-углеродные композиты) с удельной энергоемкостью более 270 Втч/кг
- Высокоёмкие аккумуляторы с повышенной пожаро- и взрывобезопасностью на основе фосфатных катодных материалов с удельной энергоемкостью более 165 Втч/кг Высокомощные аккумуляторы на основе высокомощных, высокоэнергетических и высокоресурсных модификаций оксидных и фосфатных катодных материалов с удельной мощностью более 1000 Вт/кг и возможностью эксплуатации в режимах до 15 С
- Аккумуляторы на основе кремниевых анодных материалов для литий- ионных аккумуляторов, в т.ч. высокомощные и высокоэнергетические модификации с удельной энергоемкостью более 320 Втч/кг
- Аккумуляторы с повышенным ресурсом циклирования более 20 тыс. циклов
- Аккумуляторы с расширенным температурным диапазоном до минус 60 °С
- Твердотельные литий-ионные и пост-литий-ионные аккумуляторы с повышенным уровнем безопасности с удельной энергоемкостью более 150 Втч/кг, а также твердотельные литий-металлические аккумуляторы с высоковольтными положительными электродами с удельной энергоемкостью более 300 Втч/кг.
Задачи направления Пост-ЛИА:
- Выполнение поисковых научно-исследовательские работ в области пост-литий-ионных электрохимических систем, в том числе и твердотельных аккумуляторов с целью нахождения вариантов используемых материалов и технологий, позволяющих реализовать прототипы аккумуляторов на уровне не ниже УГТ 4
- Разработка методов синтеза материалов для пост-литий-ионных электрохимических систем, в том числе и твердотельных аккумуляторов, позволяющих реализовать прототипы аккумуляторов на уровне не ниже УГТ 4-5
- Разработка методов изготовления аккумуляторов пост-литий- ионных электрохимических систем, в том числе и твердотельных, позволяющих реализовать прототипы аккумуляторов на уровне не ниже УГТ 4
Научно-исследовательские направления «Технологии литий-ионных аккумуляторов» и «Технологии пост-литий-ионных аккумуляторов»
БАТАРЕИ И МОДУЛИ
Задачи данного направления:
Требования к разработкам:
- Разработка конструктивного, инженерного и технологического базиса для реализации изготовления различных видов аккумуляторных батарей и модулей для целевых рынков НТИ и задач индустриальных партнеров Центра, в том числе для различных видов электротранспорта и стационарных систем зарядной инфраструктуры.
Требования к разработкам:
- Плотность компоновки не должна снижать удельные характеристики используемых аккумуляторов более чем на 20%
- Конструкции батарей и модулей должны обеспечивать пожаро- и взрывобезопасность эксплуатации в соответствии с отраслевыми стандартами (например, UN ECE R100 Rev. 2 для колесного транспорта).
Научно-исследовательское направление «Технологии аккумуляторных батарей и модулей»
СИСТЕМЫ
Задачи данного направления:
Требования к разработкам:
- Разработка конструктивных, инженерных и технологических решений для создания мобильных систем накопления энергии, систем энергообеспечения и энергоустановок, в том числе для наземного, водного и авиационного гибридного и электрического транспорта
- Разработка конструктивных, инженерных и технологических решений для создания стационарных систем накопления энергии для инфраструктуры зарядных станций и наземного энергообеспечения водного и авиационного электротранспорта
- Разработка устройств силовой электроники, систем контроля и управления верхнего уровня и алгоритмов управления для мобильных и стационарных систем накопления энергии, систем энергообеспечения и энергоустановок
- Анализ технико-экономических требований рынков и индустриальных партнеров Центра и формирование технических заданий и экономических требований на разработку элементов систем, включая батареи, модули, аккумуляторы и материалы
Требования к разработкам:
- Для городского пассажирского электротранспорта является удельная плотность энергии батареи (для транспорта с режимом «ночной зарядки» и возможностью частичной быстрой подзарядки) – не менее 165 Втч/кг при обеспечении максимальной пожаро- и взрывобезопасности.
- Удельная плотность энергии ТАБ для городского пассажирского электротранспорта с режимом «быстрой зарядки» - обеспечении высокотоковых режимов заряда не менее 2 – 3С (разряд/заряд), что гарантирует режим «быстрая зарядка» за 20 – 30 минут.
- Для коммерческого электротранспорта (ГАЗель и т.п.) - обеспечении максимальной пожаро- и взрывобезопасности, обеспечение высокотоковых решений до 3С (разряд/заряд) при не менее 165 Втч/кг удельной плотности электроэнергии
- ТАБ для тяжёлой, в том числе карьерной техники - высокотоковые режимы до 3С (разряд/заряд) при удельной энергии не менее 200 Втч/кг.
- ТАБ для шахтного исполнения – максимальная пожаро- и взрывобезопасность, удельная энергия 150 Втч/кг.
- ТАБ авиационного назначения, включая БПЛА – высокотоковые режимы до 15 С, удельная энергия не менее 220 Втч/кг
- Аккумуляторные батареи для транспортных средства на основе гибридных электроустановок с водородом – циклический ресурс не менее 20 тыс. циклов
Научно-исследовательское направление «Транспортные и стационарные энергоустановки»
Полный перечень основных научно-технологических проектов
Разработка методов и технологических регламентов производства активных катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов на основе сложных фосфатов лития, железа и марганца
Разработка технологий высокоэнергетических и высокомощных литий-ионных аккумуляторов, литий-ионных аккумуляторов с повышенным уровнем безопасности для различных приложений
Разработка методов и технологических регламентов производства активных катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов на основе слоистых оксидов лития, никеля, кобальта и марганца с повышенным содержанием никеля
Разработка методов и технологических регламентов производства современных активных анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов на основе графита
Разработка методов и технологических регламентов производства электролитов, растворителей и сепараторов для литий-ионных аккумуляторов
Разработка твердотельных аккумуляторов и материалов для них
Разработка и создание прототипов транспортных энергоустановок и их испытания в транспортных средствах
Разработка базовых конструктивных решений для аккумуляторных батарей модульного типа
Разработка устройств силовой электроники, систем управления и программного обеспечения для применения в энергетических установках
Разработка стационарных энергоустановок в том числе для инфраструктуры заправок и наземного энергообеспечения водного и авиационного электротранспорта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Центр компетенций НТИ
на базе МФТИ по направлению «Мобильные накопители энергии»
на базе МФТИ по направлению «Мобильные накопители энергии»
© 2023, ЦК НТИ «Мобильные накопители энергии»
