Краткое описание разработки быстрой зарядки и твердотельных аккумуляторов.

Компания Guangzhou Automobile официально объявила о выходе на рынок аккумуляторных батарей.

В этой новости говорится, что маленький не маленький, сказал, что большой не очень большой, потому что аккумуляторная батарея для привода уже является общей тенденцией, в конце концов, нет технологии дизайна упаковки аккумулятора, нет возможности говорить о НИОКР.

По сравнению с новой литиевой электрической технологией, которую практически невозможно применить в больших масштабах в краткосрочной перспективе, улучшение конструкции силовой ячейки имеет больше практических преимуществ. Вы знаете, от мономера до аккумуляторной системы - слабое звено отечественной новой энергетики.

Но в долгосрочной перспективе улучшение характеристик электромобилей за счет инноваций в аккумуляторных системах является фундаментальным способом повышения конкурентоспособности. Развитие нынешней аккумуляторной системы в основном разделено на два такта: один - это направление с высокой удельной энергией, представленное твердотельными батареями и тройным с высоким содержанием никеля; Другой - направление большого увеличения, представленное быстрой зарядкой.

Повышение плотности энергии всегда было в центре внимания исследований в стране и за рубежом. Направление высокой мощности в основном отражается в батареях высокой мощности и быстрой подзарядке. Он более популярен в гибридных автомобилях и в некоторых подсекторах. Израильская технология 5-минутной вспышки черного цвета, которая потрясла мир в прошлом году, типична для этого направления. Кроме того, японская Toshiba также очень заметна в этой области, а Китай возглавляет власть на микромакро.

«Выносливости недостаточно, быстрая зарядка», хотя в определенной степени быстрая зарядка может значительно уменьшить беспокойство потребителей о пробеге, но из-за большой нагрузки на сеть она подверглась критике со стороны отрасли. Однако недавно японские Toshiba и Porsche совершили прорыв в области быстрой зарядки, что может указать путь в область быстрой зарядки.

Вот обзор новых технологий и событий в литиевой промышленности на этой неделе.

1, Toshiba нового поколения автомобильный аккумулятор SCiB зарядка 6 минут продолжить 320 км

Несколько дней назад Toshiba официально объявила об успешной разработке нового поколения литий-ионных аккумуляторов для транспортных средств SCiB, которые обладают такими преимуществами, как высокая плотность энергии и быстрая зарядка. Согласно официальным данным измерений Toshiba (японский стандарт JC08), этот новый тип литий-ионных аккумуляторов может заряжаться за 6 минут и преодолевать расстояние в 320 километров, что в три раза больше, чем у традиционных литий-ионных аккумуляторов.

На официальном веб-сайте Toshiba говорится, что в 2008 году компания выпустила аккумулятор Super Charged Battery (SCiB). Он использует титанат лития в качестве отрицательного электрода и обеспечивает быструю зарядку и разрядку со сроком службы до 15 000 раз. Его также можно использовать при температуре окружающей среды минус 30 ° C.

Путем технических исследований и разработок компания Toshiba разработала литий-ионную батарею с оксидом титана и ниобия в качестве материала отрицательного электрода на этой основе, а ее литий-ионная емкость в два раза больше, чем у графита в качестве литиевой батареи с материалом отрицательного катода. В то же время Toshiba также показала образец новой литиевой батареи, 50 Ач, всего 111 мм X 194 мм X 14,5 мм. Сообщается, что его зарядка может достигать 90% электроэнергии за 6 минут, а литиевая батарея традиционных электромобилей может быть заполнена только на 80% за 30 минут, даже если она быстро заряжается.

Сообщается, что после того, как новое поколение литиевых батарей было заряжено и разряжено 5000 раз, они все еще могут поддерживать более 90% емкости батареи, а уровень потерь чрезвычайно низок. Кроме того, быстрое наполнение также может быть достигнуто при низкой температуре минус 10 ° C. Toshiba заявила, что новый анод из оксида титана ниобия и новое поколение аккумуляторов SCiB являются революционным достижением, которое, как ожидается, окажет значительное влияние на срок службы и характеристики электромобилей. Сообщается, что новое поколение аккумуляторов SCiB поступит в продажу в 2019 году.

Комментарии: на самом деле, до того, как повысился уровень нагрева твердотельных аккумуляторов, технология быстрой зарядки всегда была в центре внимания корпоративных исследований, но практического прогресса достигнуто не было, потому что трудно учесть плотность энергии, срок службы и безопасность под предпосылкой обеспечения быстрой зарядки. Что является выдающимся в области быстрой зарядки в Китае, так это микромакроэнергетика. Производительность относительно всеобъемлющая, но она еще далека от того, чтобы быть принятой потребителями. Однако следующее поколение литиевых батарей энергетического типа, представленное твердотельными батареями, не достигло уровня индустриализации. Кто получит преимущество на рынке в будущем, пока сказать сложно. Автор лично считает, что быстрозарядные аккумуляторы больше подходят для гибридных моделей, а также для других областей особого подразделения.

2, технология для увеличения срока службы топливных элементов

Основным фактором, определяющим производительность твердооксидных топливных элементов, является катод, на котором происходит реакция восстановления кислорода, обычно с использованием оксида со структурой перовскита (ABO3) в катоде. Однако, хотя оксид кальция и титана имеет высокие характеристики при первоначальной эксплуатации, его характеристики со временем снижаются, что ограничивает его долгосрочное использование. В частности, условия высокотемпературной степени окисления, необходимые для работы катода, приводят к поверхностной сегрегации, при которой вторая фаза, такая как оксид стронция (SrOx), накапливается на поверхности оксида, что приводит к снижению характеристик электрода.

Используя вычислительную химию и экспериментальные данные, команда профессора ВуЧулу Юнга из Департамента материаловедения и инженерии обнаружила, что состояние локального сжатия вокруг атома Sr в решетке перовскитного электрода снижает прочность связи Sr-O, тем самым способствуя разделению стронция. Команда обнаружила, что локальные изменения в распределении деформации в оксиде кальция и титана были основной причиной отделения поверхности стронция. Основываясь на этих выводах, команда добавила в оксид металла разных размеров, чтобы контролировать деформацию решетки в материале катода и эффективно ингибировать сегрегацию стронция.

Профессор ВуЧулу Юнг сказал: «Эта технология может быть реализована путем добавления небольшого количества атомов металла в процесс синтеза материала без необходимости в дополнительных процессах. Я надеюсь, что эта технология будет эффективной при разработке электродов из оксида кальция и титана с высокой прочностью».

Комментарии: Жизнь топливных элементов на самом деле очень сложна. Самая большая проблема в настоящее время связана с условиями эксплуатации автомобилей. Изменения тока, вызванные запуском и остановкой, ускорением и замедлением, серьезно влияют на затухание мембранных электродов. Вот почему в транспортных средствах на топливных элементах в настоящее время используются гибридные системы энергоснабжения, поскольку аккумулятор может выдерживать и уменьшать влияние изменений тока на топливные элементы. Следовательно, просто из экспериментального исследования самого топливного элемента, направленного на увеличение срока службы, содержание золота невелико, или фактическая выгода очень мала.

3, сверхбыстрая зарядка Напряжение зарядки миссии может достигать 800 В

Porsche заявил, что MissionE будет использовать систему сверхбыстрой зарядки под высоким давлением 800 В. По сравнению с более популярной системой зарядки на 400 В, она теоретически может сократить время зарядки вдвое, позволяя MissionE заряжаться в течение 20 минут и преодолевать 400 километров. Достаточно проехать из Нанкина в Шанхай. По сравнению с традиционным способом заправки 20 минут недопустимы. Стоит упомянуть, что есть два основных решения для быстрой зарядки с высоким напряжением и быстрой зарядки с низким напряжением на смартфонах, и это фактически аналогично для электромобилей из-за более высоких требований к быстрой зарядке с низким напряжением для пропускной способности кабеля. Итак, Porsche наконец выбрал быструю зарядку под высоким давлением.

Компания Porsche Mission увеличила напряжение некоторых электронных систем управления автомобилем до 48 В, что может обеспечить большую мощность для соответствующих компонентов, за чем последовало повышение производительности. Подобные практики ранее применялись в Bentley Bentayga. Что касается других вспомогательных систем автомобиля, они поддерживаются на уровне 12 В.

Комментарии: На самом деле, у быстрой зарядки есть несколько узких мест, первое - это технология быстрой зарядки самой батареи, за которой следуют мощные зарядные блоки. Однако эти два момента не были решены эффективно. Быстрая зарядка 800 В, представленная Porsche, не может использоваться в больших масштабах в существующих условиях. Это скорее демонстрация. Но, по крайней мере, передовые технологии Porsche доказывают возможность быстрой зарядки в будущем.

Страница содержит содержимое машинного перевода.