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【材料日报】神钢汽车铝材(天津)开业、可充电锂金属电池负极技术、川崎重工飞机零部件生产线

1

神钢汽车铝材(天津)有限公司开业

生产铝合金汽车板材

▲剪彩仪式

2017年5月19日,日本神户制钢官网宣布消息称神钢汽车铝材(天津)有限公司开业,主要生产和销售铝合金汽车板材。神钢汽车铝材(天津)有限公司是神户制钢的全资子公司,年生产能力可达10万吨

▲铝合金汽车板连续退火生产线

中国是世界最大的汽车市场,预计到2025年汽车的生产量将由现在的2800万辆,增长到3300万辆。由于环境问题,汽车排放法规和燃油效率标准预计将会变得更加严格,减少汽车车身重量的需求变得越来越迫切。因此,神户制钢预测铝合金板材的需求量,将由2016年的5万吨增长到2025年的30万吨

从20世纪80年代开始,神户制钢一直致力于研发铝合金板材材料。神户制钢凭借其原有合金技术的竞争优势,以及在尖端表面质量和加工工艺领域的丰富经验,成为了日本市场铝合金板材材料的主要供应商。随着神钢汽车铝材(天津)有限公司的开业,神户制钢能够向日益增长的中国市场提供与日本市场同样高品质的铝合金板材产品。

神户制钢与Novelis在韩国组建合资公司,以更好地确保其金属产品的供应能力。此外,神户钢铁计划在日本Moka生产基地增加铝板生产线。在中国、韩国以及日本的投资将加强神户制钢在亚洲市场的铝板材材料的供应结构。

2

美国莱斯大学开发出

新型可充电锂金属电池负极技术

2017年5月18日,美国莱斯大学的研究团队开发了可充电锂金属电池,通过解决枝晶问题,所得容量是商品化锂电池的三倍。莱斯大学所开发的电池将锂储存在独特的负极中,而这种负极由石墨烯和碳纳米管的混合物组成。这种负极本身接近储锂的理论最大值,同时可以防止破坏性枝晶的形成。

锂金属电池比锂离子电池使用寿命更长、充电时间更快,但是枝晶的存在却提出了挑战。一旦枝晶连通了正负极,就会造成电池短路、起火甚至爆炸。

莱斯大学化学家James Tour领导的研究团队发现,当这种新型电池充电时,锂金属会均匀涂覆在高导电性碳混合物表面。该项研究发表在美国化学学会杂志上,通过使用碳混合物替代传统石墨负极,提高了电池的安全性能。

James Tour表示,新型负极纳米管丛具有低密度、高表面积的特点,在电池充放电时,锂离子具有充足的空间进出。此外,锂分布均匀,可抑制枝晶的生长。

尽管原型电池的容量受到正极的限制,但是负极材料的容量为3351mAh/g,接近理论最大值,是锂离子电池的10倍。

为了测试负极材料,研究团队组装了全电池,充放电循环500次后电池容量保持率为80%,对于正常的手机用户来说,这大约需要两年的时间。电池负极的电子显微镜图像显示没有在负极上观察到枝晶或苔藓状结构的迹象。

James Tour 表示:“许多人做电池研究只研究负极,因为做全电池要困难得多。我们现在已经开始中试生产这些全电池,负极和正极,并且正在测试当中。”

美国空军科学研究办公室多学科大学研究创新计划支持该项研究。

3

日本川崎重工完成在美国的

第一条飞机零部件生产线

2017年5月19日,日本川崎重工株式会社(以下简称“川崎重工”)在其美国当地法人Kawasaki Motors Manufacturing Corp.,U.S.A.(以下简称“KMM”)的林肯工厂中建设的美国波音公司最先进的民航客机777X用货舱门生产线宣布完工。三菱重工称该生产线将于本月开始试生产,并于今年秋天开始正式生产。

▲此次建设完成的波音777X用货舱门生产线

林肯工厂原是Kawasaki Motors Corp.,U.S.A.的生产部门,从1947年开始生产机动车,1981年作为KMM独立出来。现在负责生产多种产品,例如川崎的水上摩托“JET SKI®”和铁路车辆等。

川崎重工此次完成的生产线是利用林肯工厂已有厂房内的约2800m2区域,自2015年12月开始推进建设的,是川崎重工在美国建设的第一条飞机用零部件生产线。该生产线内引入了最先进的设备来推动自动化生产,例如川崎重工自家生产的、可完成细微且正确涂装的涂装机器人,以及扩大了铆接范围的自动铆接机等,可进行高品质、高效率的生产。另外,川崎重工还将其长年在量产产品中培养开发的生产系统(KPS,Kawasaki Production System)用于了飞机零部件生产中。此外,川崎重工还计划今后在该生产线上完善ICT/IoT等基础设施建设,朝未来的智能工厂迈进

川崎重工预测,今后全球的民航客机市场需求将会稳步增长。他们将以此次为波音777X生产货舱门为契机,将林肯工厂定位为美国飞机用零部件的主要生产基地,积极发展和壮大民航客机事业和KMM公司。

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