Станут ли литий-титанатные батареи новой силой в технологии автомобильных аккумуляторов новой энергии?

Благодаря мощной поддержке Дун Минчжу литий-титанатная батарея внезапно оказалась в центре внимания. Раньше большинство людей не были знакомы с краткосрочными «галогеновыми» литий-титанатными батареями, которые можно охарактеризовать как «находящиеся вне поля зрения». Однако разные взгляды людей на литий-титанатные батареи также вызвали много споров. В центре разногласий в основном вопрос о том, станут ли литий-титанатные батареи основным направлением производства батарей в будущем.

Председатель BYD Ван Чуаньфу однажды сказал, что, хотя в некоторых районах есть определенные рынки, особенно при очень низких температурах, они не так хороши, как некоторые люди. Также необходимо «практиковать внутренние навыки»; Хуаншилинь, президент эпохи Ниндэ, также сказал репортерам, что плотность энергии литий-титанатных батарей относительно низка и в будущем она не будет широко распространена.

Кроме того, другие люди, придерживающиеся отрицательной точки зрения, сказали, что технология быстрой перезарядки углеродных отрицательных аккумуляторов быстро развивалась, плотность энергии высока, а стоимость невысока. В будущем это станет основной технологией производства аккумуляторов. Литий-титанатные батареи «не имеют будущего».

Сторонники литий-титанатных батарей говорят, что ни один силовой элемент не идеален. Слово «мейнстрим» - это всего лишь шляпа, которую время удерживает. Это не стандарт для оценки компаний. Рынок - это «пробный камень». Дайте новой технологии немного времени и уважения, говоря с фактами, это проверка правильности и неправильности.

Так что же представляет собой спорный литий-титанатный аккумулятор?

Узнайте о батареях из титаната лития

Согласно интерпретации соответствующих экспертов, сам по себе титанат лития не может служить источником лития, поэтому его можно использовать только вместе с электродными материалами, содержащими литий. Когда литий-титанат является положительным электродом, отрицательный электрод может быть только металлическим литием или литиевым сплавом. В это время напряжение батареи составляет около 1,5 В. Титанат лития можно использовать в качестве отрицательного электрода, а материал положительного электрода, такой как LiCoO2 или LiMn2O4, для образования батареи, имеющей напряжение около 3 В.

Хотя титанат лития можно использовать как в качестве отрицательного, так и положительного полюса, поскольку потенциал Li + / Li составляет 1,5 В, исследований и применения в качестве материала положительного электрода не так много. Следовательно, литий-титанатная батарея, которую мы обычно называем, обычно относится к силовой литиевой или аккумуляторной батарее с литий-титанатом в качестве отрицательного электрода.

В чем преимущества литий-титанатных батарей?

Что касается аккумуляторных батарей, то наиболее важные проблемы потребителей в основном сосредоточены на пяти ключевых показателях безопасности, стабильности, срока службы, устойчивости к высоким температурам, скорости зарядки и плотности энергии. В текущих технических условиях только батареи со сбалансированными показателями производительности могут адаптироваться к более широкой операционной среде и в то же время обеспечивать безопасность пользователей, снижать стоимость использования и повышать эффективность использования, тем самым становясь основным направлением рынка. . По сравнению с традиционными литий-марганцево-кислотными батареями и литий-железо-фосфатными батареями литий-титанатные батареи имеют очевидные преимущества в этих аспектах.

1, хорошая безопасность и стабильность.

После заполнения традиционного угольного электрода литием на поверхности электрода легко осаждается металлический литий, и его реакция с электролитом приводит к образованию горючего газа, что создает угрозу безопасности. Потенциал титаната лития выше, чем у чистого металлического лития, и получить ответвления кристалла лития непросто. Напряжение разряда стабильно, поэтому характеристики безопасности литиевых батарей улучшаются. Сторонние испытания литий-титанатных батарей показали, что при строгих испытаниях, таких как акупунктура, экструзия и короткое замыкание, нет дыма, огня и взрыва, а безопасность намного выше, чем у других литиевых батарей. . Таким образом, многие инсайдеры отрасли считают, что титанат лития очень подходит для использования в таких областях, как военная промышленность, где требуется высокая стабильность аккумуляторов.

Безопасность и устойчивость электромобилей - важнейший показатель озабоченности потребителей. Независимо от того, насколько велик пробег, если проблема безопасности не будет решена, потребители будут ездить на автомобиле только без бомбы замедленного действия. А сверхбезопасные характеристики литий-титанатных батарей, несомненно, понравятся потребителям.

2, быстрая зарядка отличная.

По сравнению с углеродными материалами отрицательного электрода литий-титанат имеет более высокий коэффициент диффузии ионов лития и может заряжаться и разряжаться с большей скоростью. При значительном сокращении времени зарядки влияние на срок службы невелико, а термическая стабильность также высока. Согласно тесту, литий-титанатные батареи, разработанные по последнему слову техники, можно зарядить примерно за десять минут, что является качественным скачком по сравнению с традиционными батареями.

Слишком долгое время зарядки было серьезным препятствием при разработке электромобилей. В целом, для чисто электрических автобусов с медленной зарядкой требуется время зарядки не менее 4 часов, а у многих чисто электрических пассажирских транспортных средств время зарядки составляет до 8 часов. Быстрая зарядка электромобилей - это тенденция будущего, и потребители не хотят тратить слишком много времени на то, чтобы перезарядить эту связь.

3, долгий цикл жизни.

Срок службы батареи определяет рентабельность всего нового энергетического транспортного средства, что является основным фактором конкуренции после того, как в будущем на новый энергетический автомобиль не будет распространяться политика субсидий. Увеличение срока службы аккумулятора автомобиля позволяет потребителям позволить себе это и позволить себе это.

Другие традиционные литий-ионные батареи, такие как литий-железо-фосфатные батареи, будут испытывать значительное снижение емкости и сокращение срока службы во время использования, что не только влияет на нормальное использование пользователями, но также увеличивает стоимость замены батареи. Такой плохой опыт использования, вероятно, отпугнет потребителей от электромобилей, что не способствует устойчивому развитию индустрии транспортных средств на новой энергии. Литий-титанатные батареи хорошо решают эти проблемы.

Когда литий-титанатная батарея заряжается и разряжается, интеркаляция и деинтеркаляция ионов лития не вызывают изменения кристаллической структуры титаната лития и, таким образом, мало влияют на структуру материала титаната лития. По этой причине титанат лития также известен как «материал с нулевой деформацией». Литий-титанатная батарея превосходит существующие литий-железо-фосфатные батареи с «медленной зарядкой до 5 лет и быстрой зарядкой до 2 лет». Согласно данным испытаний, средний срок службы батареи составляет 3000 раз, а литий-титанатная батарея может быть полностью заряжена и разряжена до 30 000 раз. Через 10 лет в качестве аккумуляторной батареи ее можно использовать как аккумуляторную батарею. 20 лет. Это также означает, что литий-титанатная батарея может достичь того же срока службы, что и транспортное средство, и пользователю не нужно заменять батарею при фактическом использовании, и почти не увеличивает последующие затраты.

4, широкая термостойкость хорошо.

Шпинельная структура литий-титанатных батарей имеет трехмерные каналы диффузии ионов лития, поэтому литий-титанатные батареи очень хорошо работают при высоких и низких температурах. Электромобили общего назначения будут иметь проблемы с зарядкой и разрядкой при минус 10 ° C. Литий-титанатные батареи обладают хорошей термостойкостью и долговечностью. Их можно нормально заряжать и разряжать при температуре от минус 50 ° C до нуля при 60 ° C, будь то на морозном Севере или на жарком Юге. Транспортные средства не пострадают от «шока» аккумулятора и избавят пользователя от забот.

Эти преимущества литий-титанатных батарей могут значительно сэкономить затраты на строительство и содержание зарядных станций, и они больше подходят для рекламы и использования общественного транспорта. Система общественного транспорта является «главным полем битвы» за продвижение и применение легковых автомобилей на новых источниках энергии в Китае. Отзывы с рынка общественного транспорта, который в настоящее время имеет самую высокую долю транспортных средств на новых источниках энергии, показывают, что метод быстрой зарядки больше подходит для реальных потребностей текущего рынка общественного транспорта. Компания общественного транспорта в Ханьдане, провинция Хэбэй, уже более двух лет эксплуатирует автобус на новом источнике энергии, в котором используются литий-титанатные батареи. Соответствующее лицо, отвечающее за автобус: «Автомобиль можно заправить за 6-10 минут, а промежуток между сменой водителя и отдыхом можно заполнить. Хорошо».

Литий-титанатный аккумулятор «косметический дефицит»

Литий-титанатные батареи имеют очевидные преимущества и очевидны их недостатки. Например, плотность энергии относительно низкая, а выносливость слабая. После тестирования литий-титанат имеет граммовую емкость 160-170 мАч / г, что составляет только половину от традиционного графитового материала отрицательного электрода, и литиевый потенциал 1,5 В, что значительно снижает плотность энергии.

Литиевые батареи заряжаются и заряжаются ионами лития. Литиевые батареи в разных аккумуляторных системах потребляют один и тот же литиевый элемент в час. Следовательно, чем выше плотность энергии аккумуляторной системы, тем выше коэффициент использования лития и литий-титанатных батарей. Плотность энергии составляет менее половины от литий-железо-фосфатной батареи. Уровень использования лития также составляет менее половины от уровня использования литий-железо-фосфатных батарей, что не только приводит к серьезным потерям ресурсов лития, но также приводит к высокой стоимости литий-титанатных аккумуляторов. Кроме того, стоимость титана высока, и необходимо срочно решать такие проблемы, как литий-титанатный процесс. В настоящее время стоимость тройной литий-титанатной батареи примерно в 2-3 раза выше стоимости тройной графитовой батареи. Высокая стоимость ограничивает количество устанавливаемых литий-титанатных аккумуляторов, что является объективной краткостью технического маршрута.

Состояние разработки литиево-титановой батареи

Несмотря на то, что литий-титанатные батареи все еще имеют некоторые недостатки, их значительные преимущества с точки зрения безопасности, зарядки и разрядки, а также срока службы указывают на то, что сегодня на рынке есть проблемы с другими типами силовых элементов. В настоящее время отечественные компании, занимающиеся разработкой литий-титанатных батарей, имеют серебряных драконов, микромакроэнергетику и т. Д. С увеличением исследований и разработок литий-титаната этими компаниями постепенно будут преодолеваться некоторые технические трудности.

Понятно, что Yinlong, который освоил основные технологии литий-титаната, разработал с высокой плотностью энергии литий-титаната батарею четвертого поколения, которая имеет снижение стоимости 40 <УНК> по сравнению с третьим поколением, и увеличение плотности энергии 60 <УНК>. Иньлун также освоил основную технологию исследований и разработок водорода и титана, которая эффективно решит проблему плотности энергии батареи. В настоящее время Yinlong не только успешно работает с продуктами в более чем 30 городах в Пекине, Шицзячжуане, Ханьдане и Чжухае. Он также успешно вышел на зарубежные рынки, такие как США, Германия и Франция. В 2015 году Yinlong продала почти 7000 заказов в течение года. Понятно, что в будущем Yinlong также решит проблему короткого пробега транспортных средств на новой энергии за счет комбинации литий-титанатных батарей и топливных элементов.

В течение многих лет Micro-Power уделяла особое внимание исследованиям и разработке основных материалов для литий-ионных аккумуляторных батарей, а также разработке литий-титанатных батарей в качестве своего основного стратегического направления. В 2011 году Micro-Power инвестировала в первую линию автобусов с быстрой зарядкой в Китае, достигнув к 2015 году годового объема продаж 1,5 миллиарда юаней. После многих лет исследований Micro-Power выбрала пористый композитный углерод из литиево-титанатного сплава, который может выдерживать высокие токи имеет структуру шпинели в качестве материала отрицательного электрода. В 2013 году была выпущена литиевая батарея LpCO второго поколения с быстрой зарядкой, чтобы избежать быстрой. Ток большой мощности представляет угрозу безопасности батареи в сочетании с электролитом, не связанным с горением, технологией диафрагмы с высокой пористостью и проницаемостью и интеллектуальной технологией теплоносителя STL для повышения безопасности зарядки. 9 июня 2016 года на церемонии вручения награды «Премии за инновации в сфере трансформации бизнеса», проведенной Financial Times, компания Micro-Power получила «Премию за достижения в области инноваций в области трансформации городов с низким уровнем выбросов углерода» и «Премию за выдающиеся достижения в сфере инновационных трансформаций». Стал единственной китайской компанией, выбранной для церемонии.

.

Хотя дебаты внешнего мира о литий-титанатных батареях еще не прекратились, полемика не так уж и плоха. Пусть разные голоса будут полностью выражены, и правда станет яснее и яснее. Хотя разногласия по поводу литий-титанатных батарей в некоторой степени повлияют на рынок и доверие потребителей к литий-титанатным батареям, они также могут повлиять на инвестиционные решения, но из пяти основных преимуществ литий-титанатных батарей будущая технология литий-титанатных батарей продолжается. прорыв. Наряду с опытом эксплуатации таких компаний, как Yinlong и Micro-Power, в автомобилях, поддерживающих литий-титанат, можно сделать вывод, что литий-титанатные батареи могут стать «живой силой» новой энергетической технологии автомобильных аккумуляторов в будущем.

Страница содержит содержимое машинного перевода.