Перспективы развития индустрии литиевых батарей

В этой статье анализируется применение литиевых батарей, которые в основном используются в транспортных средствах на новой энергии, электрических велосипедах, электроинструментах и других областях, и приводится информация о новых энергосберегающих расходах для них. Среди них масштабы применения транспортных средств на новой энергии достигли максимума 57%. Доля электровелосипедов, электроинструментов и прочего оборудования составила 14% и 29% соответственно. На фоне недостаточных поставок невозобновляемых источников энергии и серьезного загрязнения окружающей среды в мире пять основных концепций развития инноваций, координации, экологичности, открытости и совместного использования в период 13-й пятилетки настаивали на поощрении производства и применения автомобили на новой энергии вместо традиционных. В связи с постоянным ростом спроса на транспортные средства на новой энергии, в ближайшем будущем у производителей литиевых батарей будет большое рыночное пространство.

В последние годы, благодаря преимуществам развития литиевых аккумуляторов энергии и чистоте, они стали ведущими аккумуляторными технологиями на основных рынках приложений, включая мобильное оборудование, аккумуляторы энергии в сетях и электромобили, среди которых электромобили являются основными областями применения. . На современном этапе в мире активно продвигается замещение и применение новых источников энергии. С 2014 по 2016 год мировой рынок литиевых батарей вырос с 2831 миллиона долларов до 9,3 миллиарда долларов, при этом среднегодовой совокупный темп роста составил 80%. В 2017 году с расширением глобальных НИОКР и инвестиций в автомобили на новой энергии можно предположить, что объем мирового рынка литиевых батарей превысит 13 миллиардов юаней.

В связи с быстрым потеплением мирового рынка автомобилей с новой энергией основные производители литий-ионных аккумуляторов увеличили свои производственные мощности для автомобильных аккумуляторных батарей, и поставки значительно увеличились. С внутренней точки зрения, в связи с быстрым потеплением рынка транспортных средств на новых источниках энергии, отгрузка литий-ионных аккумуляторных батарей в Китай в 2014 году увеличилась на 293,33% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, достигнув 5,9 ГВтч. С постоянным выпуском автомобилей на новой энергии внутренний спрос на аккумуляторные батареи будет быстро расти. В 2016 году отгрузка литиевых батарей в Китай составила около 30,5 ГВт-ч, что на 79,41% больше, чем в предыдущем году, что меньше, чем в предыдущем году. В первой половине 2017 года China Power Lithium Battery отгрузила 16 ГВтч, и ожидается, что годовой объем отгрузки достигнет 42,8 ГВтч.

В 2016 году десять отечественных листинговых компаний, занимающихся бизнесом по производству литиевых батарей, объявили о рабочем состоянии своей компании и масштабах бизнеса по производству литиевых батарей. Операционная выручка China Xuangaoke Power Lithium Battery составила 4,075 млрд юаней, что составляет 85,64% от операционной выручки. Увеличилось на 90,84%. Операционная прибыль компании по производству аккумуляторных батарей составила 2,731 млрд юаней. Операционная прибыль Mengli Power Company CITIC Guoan достигла 1,063 млрд юаней, что на 95,89% больше, чем за тот же период прошлого года. Выручка компании Chengfei по производству литиевых аккумуляторов составила 1,414 млрд юаней, увеличившись на 41,41% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. Руководствуясь политикой и спросом на переработку, предприятия, эксплуатирующие литиевые батареи, должны уделять внимание исследованиям, разработкам и применению характеристик батарей для повышения всесторонней конкурентоспособности компании.

(1) Рабочее напряжение одиночной батареи достигает 3,7 В, что в 3 раза больше, чем у никель-кадмиевой батареи, никель-металлогидридной батареи и почти в 2 раза больше, чем у свинцово-кислотной батареи. Это также важная причина, по которой у литиевой батареи больше энергии. Следовательно, при формировании силовой батареи с одинаковым напряжением количество серий, используемых литиевыми элементами, будет намного меньше, чем у свинцово-кислотных и никель-металлгидридных элементов. Если количество ячеек в силовом элементе больше, чем выше требования к согласованности ячеек в батарее, тем тяжелее срок службы. После того, как батарея имеет анализ проблемы во время фактического использования, это обычно одна или две из отдельных ячеек, которые имеют проблемы, а затем вызывают проблемы со всей группой батарей. Поэтому нетрудно понять, почему свинцово-кислотный аккумулятор на 48 В имеет более высокую обратную связь, чем свинцово-кислотный аккумулятор на 36 В. С этой точки зрения литиевое электричество больше подходит для питания аккумуляторов. Использовать. Например, для лития 36 В требуется всего 10 мономеров, в то время как для свинцово-кислотных элементов на 36 В требуется 18 мономерных элементов, то есть 3 батареи на 12 В, а каждый свинцово-кислотный элемент на 12 В имеет шесть отдельных элементов или шесть мономерных элементов.

Литиевая батарея

Литиевая батарея

(2) Легкий вес, превышающий энергию, до 150 Гн / кг, что вдвое больше, чем у никель-металлогидридных батарей, и в четыре раза больше, чем у свинцово-кислотных батарей, поэтому вес составляет от одной трети до одной четверти свинцового. кислотные батареи той же энергии. С этой точки зрения литий потребляет меньше ресурсов. Более того, из-за относительно больших запасов элементов, используемых в литиево-марганцевых батареях, стоимость литиевых батарей может быть дополнительно снижена по сравнению со свинцово-кислотными и никель-металлгидридными батареями. Литиевые батареи для электровелосипедов весят 2,2-4 кг, свинцово-кислотные батареи - 12-20 кг, литиевые электрические батареи - примерно от четверти до одной трети свинцово-кислотных аккумуляторов и примерно на 10 кг легче свинцово-кислотных аккумуляторов. (Аккумуляторы 36В, 10Ач). Вес аккумулятора уменьшился на 70%, общий вес автомобиля уменьшился как минимум на 20%. Кроме того, обычные литиевые трамваи - это простые электрические велосипеды. Поскольку аккумуляторы и автомобили легкие, аккумуляторы того же напряжения и емкости имеют больший пробег. Обычные электромобили весят более 40 кг, а электровелосипеды с литиевым аккумулятором весят от 7 до 26 кг. Женщины и пожилые люди могут легко передвигаться, верховая езда также очень легкая, спортивный досуг и то и другое. (3) Небольшой размер, до 400 Вт / л, от половины до одной трети размера свинцово-кислотной батареи. Обеспечивает более разумную структуру и более красивую форму условий дизайна, пространства дизайна и возможностей. На данном этапе, из-за ограничений по объему и весу свинцово-кислотных аккумуляторов, дизайнерские идеи были сильно ограничены, в результате чего нынешняя фаза электровелосипедов в структуре и внешнем виде «тысяча автомобилей», подобных друг друга и однообразны. Использование литиевых батарей предоставляет дизайнерам больше места и условий для демонстрации дизайнерских идей и стилей дизайна. Конечно, это также приводит к различным размерам литиевых батарей для электрических велосипедов, что не способствует развитию литиевых батарей. Промышленности литиевых аккумуляторов также необходимо как можно скорее сформулировать национальные стандарты для литий-ионных аккумуляторов для электрических велосипедов, чтобы ускорить замену свинцово-кислотных аккумуляторов литий-электрическими аккумуляторами в области электрических велосипедов. Конечно, литиевые батареи - это разные материалы в процессе непрерывного развития, и объем батарей в разных процессах сильно различается. Как объединить - тоже непростой вопрос.

(4) Срок службы цикла большой, и количество циклов может достигать 1000 раз. С точки зрения сохранения емкости 60%, 100% аккумуляторных батарей можно заряжать и разряжать более 600 раз, при этом срок службы составляет до 3-5 лет, а срок службы примерно в два-три раза больше, чем у свинцово-кислотных. клетки. Благодаря инновационным технологиям и совершенствованию оборудования срок службы батареи будет все больше и больше, а цена будет все выше и выше. (5) Низкая скорость саморазряда, менее 5% в месяц.

(6) Обеспечивает широкий диапазон рабочих температур, хорошие низкотемпературные характеристики, литиевые батареи могут работать при температуре от -20 ° C до +55 ° C, особенно подходят для низкотемпературного использования, в то время как водные батареи (например, свинцово-кислотные батареи , никель-металлогидридные батареи) находятся при низких температурах, из-за плохой ликвидности электролитов производительность будет значительно снижена.

(7) Нет эффекта памяти, поэтому вам не нужно разряжать, как никель-кадмиевые батареи и никель-металлогидридные батареи, перед каждой зарядкой, и вы можете заряжать их в любое время и в любом месте. Глубина заряда и разряда аккумулятора мало влияет на срок службы аккумулятора и может быть полностью заряжена. Наш цикл испытаний полностью заряжен.

(8) Он особенно подходит для силовых ячеек. Помимо высокого напряжения литиевых элементов, защитные панели литиевых батарей могут выполнять высокоточный мониторинг и интеллектуальное управление с низким энергопотреблением для каждой отдельной ячейки. Он имеет идеальную перезарядку, чрезмерную разрядку, температуру, перегрузку по току, защиту от короткого замыкания, функцию самовосстановления блокировки и надежную функцию сбалансированной зарядки, что значительно продлевает срок службы аккумулятора. Батареи других типов (например, свинцово-кислотные) подвержены таким проблемам, как перезаряд и чрезмерная разрядка батареи из-за ее конструкции, зарядного устройства и т. Д. Во время использования (из-за различных причин, таких как стоимость и т. Д.). Каждую отдельную ячейку нельзя контролировать и защищать в свинцово-кислотной аккумуляторной батарее).

(9) Незагрязненные литиевые батареи не содержат токсичных веществ, поэтому они называются «зелеными батареями» и поддерживаются государством. При наличии свинцово-кислотных и кадмиево-никелевых аккумуляторов в присутствии вредных веществ, свинца и кадмия, государство неизбежно усилит надзор и управление (отмена налоговых льгот на экспорт свинцово-кислотных аккумуляторов, повышение налогов на свинцовые ресурсы и ограничения на экспорт). свинцово-кислотных электровелосипедов) и соответствующих предприятий. Стоимость тоже увеличится. Хотя литиевые батареи не загрязнены, они рассматриваются с точки зрения экономии ресурсов. Также необходимо учитывать восстановление литиевых батарей, безопасность при переработке и возмещение затрат. (10) Существуют потенциальные риски безопасности; Из-за высокой энергии литиевых батарей и плохой стабильности материалов литиевое электричество подвержено проблемам с безопасностью. Всемирно известные производители аккумуляторов для мобильных телефонов и ноутбуков (положительные материалы - это литий-кобальтовая кислота и тройные материалы), японские компании, такие как Sanyo и Sony, требуют, чтобы скорость взрыва аккумуляторов не превышала 40 частей на миллиард (одна миллиардная часть миллиарда). ). Отечественные компании могут достигать миллионных долей (одна миллионная от миллиона), а емкость ячеек питания более чем в сто раз превышает емкость мобильных телефонов. Поэтому требования безопасности к литиевому электричеству чрезвычайно высоки. Хотя литий-кобальто-кислотные батареи и триплексные батареи имеют преимущества меньшего веса и меньшего размера, они не подходят для использования в электромобилях.

(11) Высокие цены; Литиевые батареи с одинаковым напряжением и емкостью стоят в 3-4 раза дороже свинцово-кислотных. С расширением рынка литиевых батарей, снижением затрат, улучшением характеристик и увеличением цены на свинцово-кислотные батареи цена литиевых батарей, вероятно, превысит стоимость свинцово-кислотных батарей.

Как правило, напряжение аккумулятора мобильного телефона составляет 3,7 В, но напряжение обычного зарядного устройства составляет 5 В, но это не повлияет на использование, поскольку зарядное устройство для мобильных телефонов на 3,7 В. не продается. Не перезаряжайте новые батареи

Для «активации» только что купленных литий-ионных аккумуляторов есть много аргументов: время зарядки должно превышать 12 часов и сделать это трижды, чтобы активировать аккумулятор. Это «первые три заряда должны заряжаться более 12 часов», очевидно, является продолжением никелевых батарей (таких как никель-кадмиевые и никелево-водородные). Таким образом, можно сказать, что это утверждение изначально было искажено. Характеристики заряда-разряда литиевых батарей и никелевых батарей очень разные, и может быть очень ясно, что все серьезные формальные технические данные подчеркивают, что перезарядка и чрезмерная разрядка нанесут большой ущерб литиевым батареям, особенно жидким ионно-литиевым батареям. Поэтому , зарядку лучше всего производить в соответствии со стандартным временем и стандартными методами, особенно без перезарядки более 12 часов.

Так нужно ли активировать батарею? Ответ - да, его нужно активировать! Однако этот процесс выполняется производителем и не имеет ничего общего с пользователем. У пользователя нет возможности его заполнить. Настоящий процесс активации литиевых батарей заключается в следующем: корпус литий-ионной батареи вводит электролит - уплотнение - в заряд с постоянным давлением, а затем разряжается, так что выполняется несколько циклов, так что электрод полностью проникает и электролит полностью активируется, пока не будет достигнута емкость. До тех пор, пока не потребуется, Это процесс активации - разделенная емкость, что означает, что литий-ионный аккумулятор был активирован в руке пользователя после завода. Кроме того, процесс активации некоторых из этих батарей требует, чтобы батарея была в разомкнутом состоянии. После активации он будет опломбирован. Если у вас нет основного производственного устройства, как вы его закончите?

Однако почему в некоторых инструкциях к продукту говорится, что пользователям рекомендуется использовать первые три раза, чтобы полностью зарядить и разрядить мобильный телефон? Разве это не активация? Фактически, когда аккумулятор доставляется, затем продается и затем оказывается в руках пользователя, он проходит через период времени, месяц или несколько месяцев, так что электродный материал аккумулятора будет " пассивация », когда мощность ниже нормы. Время использования также сокращается. Однако литиевые батареи легко активируются. Если аккумулятор активирован после 3-5 нормальных циклов зарядки и разрядки, аккумулятор можно активировать и восстановить нормальную емкость. По характеристикам самой литиевой батареи определено, что она практически не имеет эффекта памяти. Таким образом, новая литиевая батарея пользователя не требует специальных методов и оборудования в процессе активации.

Страница содержит содержимое машинного перевода.