「访谈/对话」杨亮:安捷伦分析检测方案,为汽车产品质量保驾护航

发布时间:2021-11-11 09:26:09

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访谈嘉宾:杨  亮

安捷伦科技(中国)有限公司 实验室解决方案销售集团 大中华南大区整机销售总经理

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访谈主持:贾  艳

重庆市汽车摩托车产业专家服务队联络秘书、《西南汽车信息》责任编辑、重庆汽车工程学会项目主管



   导  言:

2020年9月,国家确定了“双碳目标”,在2030年碳达峰,在2060年实现碳中和。发展新能源汽车是中国汽车产业解决“双碳目标”的重要路径。

目前大多数新能源汽车使用锂电池作为动力来源,市场对高安全性、长寿命、高能量密度锂电池的技术突破提出了新要求。

同时,为了增加汽车舒适性,汽车企业不断改进汽车内饰设计,采用更多的新技术、新材料、新工艺,尤其是非金属材料和黏合剂的大量应用,存在挥发性有机化合物(VOC)污染加剧的可能性。解决车内空气污染问题,营造健康的车内环境,是整个汽车产业链相关企业的责任。车内空气质量也成为消费者买车重要考虑的因素之一。

安捷伦科技作为分析技术领域的全球领导者,在锂离子电池材料检测和车内空气VOC分析领域积累了大量经验和数据,将为汽车行业带来怎样的解决方案?

为此,重庆汽车工程学会秘书处对安捷伦科技(中国)有限公司 实验室解决方案销售集团 大中华南大区整机销售总经理 杨亮 进行了专访。


01.安捷伦多年深耕和积累的技术方案,助力“双碳目标”实现


贾  艳: 杨总,您好!今年是国家实施“十四五”规划的开局之年。“十四五”规划强调了可持续发展的重要性与必要性,并相应地对诸多行业和领域的可持续发展提出目标、制定规划,而在这些目标实现的过程中,分析测试技术将迎来更大的施展空间。请问“双碳目标”下,安捷伦在助力中国新能源转型方面有何新产品新方案?


杨  亮: 今年被称为碳中和元年。碳中和被写入了十四五规划。有专家说,今后5年,甚至今后几十年,碳中和与相应科技的发展一定会给能源转型、能源消费,以及材料市场等领域带来翻天覆地的变化。

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要实现碳中和,需要在能源供应端和固碳端等领域同时发力。在这个过程中,需要分析仪器的深度参与。举几个例子,


  • 光伏行业里,通常利用ICP-MS,GC等分析仪器来对比如光伏级多晶硅、三氯氢硅等原材料进行质控;

  • 锂电材料质控和研发过程中也需要分析仪器来对材料进行评价;

  • 在固碳研究领域,二氧化碳、一氧化二氮、甲烷等温室气体以及 CO2 催化还原产物的分析检测方案,满足科研领域模拟温室气体检测需求。

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安捷伦开发出一系列有关环境和材料领域的技术应用,涉及固废危废检测、高纯材料分析、锂电池、VOC 检测等方面。

安捷伦固体废物解决方案,在固废鉴别、危废检测、固废处理排放检测、塑料样品分析、新能源电池检测及回收相关检测领域提供全套解决方案,涵盖了分析仪器,样品前处理、报告、实验室服务等。

在光伏行业,高纯材料分析一直是安捷伦领跑的领域。安捷伦与行业龙头客户长期紧密深入合作,在半导体材料、光伏材料等高纯材料分析中深耕超过 30年,拥有太阳能硅材等光伏材料制造过程中超痕量杂质分析方案。

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△ 安捷伦上海工厂太阳能光伏站航拍图

安捷伦推出的锂电池产业链分析解决方案,覆盖锂电池产业链中质控和研发等各个环节,包括锂电池生产管理及锂电材料(正极材料、负极材料、隔膜、 电解液等)质控,锂电池安全性能、循环寿命、功率密度、能量密度等关键指标的研究以及锂电池回收和资源化利用,锂电池回收和循环利用过程中有价值金属元素提取等领域。安捷伦一系列高基体耐受和抗干扰的方案为锂电相关基体复杂材料分析和研究提供稳定准确的数据支撑。

安捷伦多年深耕和积累的分析解决方案,在能源供应,能源替代,节能减排,固碳减碳等领域为 “30-60” 目标的实现助一臂之力。



02.安捷伦行业解决方案,为锂电产品质量保驾护航

贾  艳: 聚焦到汽车行业,目前大多数新能源汽车使用锂电池作为动力来源,市场对高安全性、长寿命、高能量密度锂离子电池的技术突破提出了新要求。目前锂电池产业链检测需求是什么?安捷伦是如何解决测试难题的?


杨  亮: 一块锂电池从生产质量控制,到成品的安全测试,电池性能研发等等环节都需要分析仪器的加持。


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△ 锂电产业链示意图
  • 在锂离子电池产业链的上游及中游,原材料及产品质量控制工作需要借助仪器分析手段对正负极材料、电解液、隔膜等原材料进行检测,包括鉴别实验、理化性能、电化学性能分析、化学成分分析等项目。

  • 在锂离子电池产业链中游,产品性能及安全性能等方面的研发工作也需要采用各种分析仪器(如原子光谱,分子光谱,色质谱等)对电池各部分进行多项理化指标的分析,以便改进锂电池产品安全性能、循环寿命、功率密度、能量密度等关键指标。

  • 在对废旧锂离子电池进行回收再利用过程中,需要利用原子光谱类分析仪器对有价值金属元素进行定量分析。 

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举例说明一下

正极材料、负极材料、电解液和隔膜是锂离子电池的四种关键材料,它们的性能、质量直接影响着电池的能量密度、安全性、循环寿命等。其中正极材料是最受关注的,因为它决定了锂离子电池的能量密度。正极材料的元素配比和杂质控制是产品生产过程中重要的质量控制环节,而负极材料和电解液杂质含量对电池产品的安全性能有着重要影响。

电感耦合等离子体发射光谱仪( ICP-OES )由于具有更好的复杂基体耐受能力、更快的分析速度和更宽的线性动态范围,已成为了锂电生产的标配。


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众所周知,锂离子电池材料组成极其复杂,通常含大量无机盐类、极易电离元素,甚至含有有机物或氢氟酸等成分。大量复杂的基体,会对 ICP-OES 元素分析带来大量物理干扰或光谱干扰,对仪器复杂基体耐受性能和抗干扰性有非常严格的要求。常规 ICP-OES 在测定时常会出现数据不稳定、炬管经常性堵塞导致等离子体经常熄灭等问题。

安捷伦明星产品Agilent 5800 ICP-OES 系列垂直双向观测 ICP-OES 系统结合 CCI 冷锥接口专利技术,拥有超高的复杂基体耐受性和抗干扰性,能够轻松应对复杂基体样品的分析,是锂离子电池中元素快速分析的理想仪器。

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△ Agilent 5800 ICP-OES

除了原子光谱产品,安捷伦推出的锂电池产业链分析解决方案,还包括分子光谱产品,微型气象色谱仪, GC、GC/MS,LC/Q-TOF、GC/Q-TOF等产品,覆盖锂电池产业链中质控和研发等各个环节,包括锂电池生产管理及锂电材料(正极材料、负极材料、隔膜、 电解液等)质控,锂电池安全性能、循环寿命、功率密度、能量密度等关键指标的研究以及锂电池回收和资源化利用,锂电池回收和循环利用过程中有价值金属元素提取等领域。

安捷伦一系列高基体耐受和抗干扰的方案为锂电相关基体复杂材料分析和研究提供稳定准确的数据支撑。



03.安捷伦为车内空气管控提供数据支撑


贾  艳: 在汽车作为日常生活用品的今天,车内空气质量已经成为消费者购车和产品质量评估的重要因素。

9月我们曾经采访过重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司检测试验院院长杨天德先生,作为从事汽车检测试验工作20余年的技术专家,他谈到:“对于车内气味、VOC管控,需要在材料开发、设计研发、生产过程环节、验证环节都要建立全方位技术标准体系和质量控制体系…在VOC的全过程监控中,需对原材料、零部件、整车的VOC分别进行测试分析”。

据我所知,金康赛力斯新能源汽车采用了安捷伦检测技术。


工欲善其事,必先利其器。您能给我们介绍一下在VOC管控环节中的检测需求和安捷伦的解决方案吗?


杨  亮: 我国对汽车材料有害物质有一系列管控标准,如车内VOCs、车用材料重金属等方面。安捷伦元素分析,有机有害物质分析方面,无论在常规检测,还是气味溯源未知物筛查等领域都有成熟分析方案。

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贾  艳: 感谢杨总接受专访,对安捷伦在环境和材料领域的技术应用做了整体介绍,详细说明了在锂离子电池材料检测和空气VOC分析领域的解决方案。期待重庆汽车行业第34届年会上,安捷伦的精彩发言和再次深入交流。

杨  亮: 谢谢!我们的应用专家将在年会上更加详细地说明安捷伦汽车行业解决方案。希望安捷伦在新材料、新能源等领域的理化分析解决方案能为汽车产业链同仁事业成功助一臂之力。