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荷蘭:用電池創新續航可持續未來
來源:瀚谷電池網 日期:2023/3/1 作者:瀚谷電池網 點擊:

荷蘭外商投資局

荷蘭以其開放的經濟、密切的政商合作、開放的供應鏈網絡以及能源技術的聯合創新而聞名。這使得新興的電池技術可以更快地推向市場,通過利用荷蘭電池產業現有設施和知識產生商業價值。

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荷蘭電池產業現狀

荷蘭能夠在歐洲電池鏈中占據越來越重要的地位,除了對科技,創新和可持續發展理念的重視,更重要的是依托荷蘭緊密的產學研結合,使得電池公司能夠與諸如大學等科研機構互相托舉,分享創新成果。憑借著荷蘭現在已經具備的一系列復雜的生產工藝和機器,以及開發新一代電池所需的薄膜技術和等離子體化學領域的專業知識,這種產學研智慧網絡內的知識共享更促進了荷蘭的電池生態系統的發展。

與歐洲其他大型汽車市場不同,荷蘭市場是OEM中性的,這使得任何形式的商業活動都能在荷蘭得到發展。荷蘭與德國的電動汽車OEM和知識合作伙伴保持著緊密的聯系,其電動汽車物流市場也很發達。同時,荷蘭在電氣化領域還擁有知名的測試和檢驗設施。

荷蘭目前在六大主題上引領電池行業發展,包括電池材料與電池設計;電池的回收再利用;安全性;經濟可行性;能源存儲和配電系統。從2020年起,荷蘭已經將上述主題歸納成了一項電池行業的國家戰略措施,以達到降低對自然資源依賴性的最終目的。

荷蘭電池產業價值鏈條

荷蘭電池產業的價值鏈條有七個部分,每個部分都有不同的公司、科研機構發揮著自己的技術專長。價值鏈條的第一部分是原材料與活性材料 (Raw & Active Materials)。其中Differ、E-Magy和Sald等企業和機構主攻原材料與活性材料。價值鏈條的第二部分是電池組(Battery Cell & Pack)。電池組部分的關鍵團隊有Aquabattery、Brendenoord和Cleantron等。價值鏈條的第三部分是應用,這部分有著最多的活躍企業與團隊。諸如Alfen、Alius、ATEPS、BAM、Batenburg和Centrica等科技公司在工業、存儲與電動交通產業發光發熱。第四部分是應用科技(Applied technology)。Allego和Alliander等企業在充電、服務與IT方面發揮著作用。第五部分是測試與檢驗。電池安全檢測中心、代爾夫特理工大學電池實驗室等機構引領荷蘭電池行業測試與檢驗方面的發展。第六部分是回收再利用。ARN和BASF等公司在電池的回收再利用上有著一技之長。當然,荷蘭電池產業離不開知識研究。阿姆斯特丹電化學中心、埃因霍芬理工大學和代爾夫特理工大學等科研機構源源不斷地為荷蘭電池產業輸送前沿的知識。

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與研究機構的密切合作使得荷蘭成為發展投資電池產業的首選

荷蘭的電池材料研究項目是一個國家性的科學議題。8年多的時間投入,逾千萬歐元的資金投入,讓荷蘭全國各地的大學和科研機構得以施展拳腳。其中比較知名的研究機構有代爾夫特理工大學,特溫特大學,TNP-Hoslt Center,AMCEL,Meet Munster。每個科研機構都有各自研究的側重點和專長,而且這些機構遍布荷蘭的各個地區和角落。

以代爾夫特理工大學(TUD)為例,其中有橫跨8個學院的超100名研究員參與電池科技的研究,覆蓋了整條電池產業的價值鏈條。這些知識并不被困于象牙塔,而是緊密與業界中頂尖的商業伙伴合作,構建起了許多全國性的甚至是跨國性的電池科技網絡。代爾夫特理工大學在電池技術研究領域的設施先進,校內的電池實驗室讓TUD的研究者們可以關注電池材料的發展,處理,組裝和生產,還可以關注新電池材料技術,如鈉離子,氟離子以及固態電池技術以及更宏觀的電池能源的評估與管理。

先進的測試與檢驗設施

荷蘭有著世界一流的電池測試與檢驗設施。很多機構,如Connectr的創新實驗室、DEKRA的電動汽車電池檢測中心、代爾夫特理工大學的電池實驗室、電池安全檢測實驗室(Battery Safety Test Lab)都有著出色的設施和設備。荷蘭在以下測試與檢驗領域的背景知識和技能有著專長:專業的電池循環分析(循環壽命,功率,溫度依賴性,壓力依賴性);從電極到郵袋/硬幣電池組件的材料;豐富的電池化學知識(鋰金屬,硅,石墨,硬碳,LFP,NMC,LMNO,LFP等,固態電解質,硫化物,鹵化物,氧化物,鈉離子化學,鎂離子化學,氟離子化學) ;監測結構,化學變化和形態變化的分析工具(直接訪問x射線和中子衍射,固態核磁共振,SEM) ;以獨特的實驗方法,在電池運行期間監測電極中的Li,以建立降解機制,內阻的起源等(operando中子深度分析,operando固體核磁共振);計算模型來預測沖擊電極/電池的形態和能量性能的維度,以及從頭算來預測離子遷移率,材料穩定性;以及接口工程(PLD, ALD, PECVD)。

基于這些知識與能力,荷蘭的電池檢測與驗證機構可以實現以下測試:便攜式密封蓄電池和電池在預期使用和合理可預見的誤用下安全操作的試驗(IEC 62133);一次和二次(可充電)鋰電池和電池的測試方法,以確保其安全性 (IEC 62281);用于工業應用(包括固定應用)的二次鋰電池和電池的安全操作測試(IEC 62619);工業應用中鋰蓄電池和電池的測試(IEC 62620);用于觀察用于電動汽車推進的二次鋰離子電池和電池塊的可靠性和濫用行為的測試程序,包括純電動汽車(BEV)和混合動力電動汽車(HEV)(IEC 62660)等。

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合作與商業支持

在當前的環境下,荷蘭大力鼓勵電池產業的創新。電池能力中心(Battery Competence Center)是為希望在荷蘭電池技術領域合作獲取知識和發展技能的公司、知識機構和(公共)組織提供的創新項目。荷蘭的高科技、電池、運輸和航運業在電池能力中心匯聚力量。目前,荷蘭的電池能力中心有三大主題,分別是電池系統、二次利用與回收,以及電池材料。其中6家小型公司,25家中型公司和17家大型公司關注電池系統的發展,5家公司關注于電池的再生產與二次利用,6家公司關注于電池拆解和材料回收,4家公司關注于物流與安全性。

除了電池能力中心,Connectr的出現使得公司和機構間的合作成為可能。Connectr是一個三線共進的合作項目,重點關注在全球范圍都有著極大價值的已經蓬勃發展的三項關鍵技術:電力工程、電化學儲能和可持續傳動系統。目前,Connectr正在開發一個12000平方米的新能源創新設施。該設施將覆蓋價值鏈,包括研發、教育和共享測試設施、辦公室和會面解決方案,以接待能源技術相關的公司和機構,并支持他們的計劃。該設施位于阿納姆,那里是大多數能源、科技和氫相關公司的所在地。

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荷蘭電池產業愿景

電池作為重要的儲能工具,是荷蘭能源轉型發展的關鍵一環。在電池的創新概念上,荷蘭已經有專家們正在與合作伙伴合作,創造一種基于3D技術和固態電池的革命性新電池;在電力能源交通上,荷蘭在開發和生產裝載基礎設施方面擁有強大的實力,既適用于普通電動汽車,也適用于公共汽車的裝載碼頭等重型運載工具;在電力存儲與運輸上,荷蘭已在太陽能和風力發電園區進行大規模的大容量電池存儲,以避免電網擁塞和減少棄電;在安全性與數據安全上, 荷蘭在測試、認證和檢測高壓和中壓元件方面全球領先。

目前,荷蘭在國家層面上鼓勵電池產業的發展。國家鼓勵和支持國際業務,并為吸引國際人才和助力企業開展研發創新出臺了一系列優惠政策。

在未來,更多的中國企業可以與荷蘭的研究機構、大學院校聯手,深入研究與發展上的合作,更好的利用荷蘭智慧和地理位置的雙重優勢來實現電池科技的發展和商業上的共贏。

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