Литий-железо-фосфат VS. тройной VS. твердый литий: какое будущее у аккумуляторных батарей?

Сегодня под руководством развития электромобилей прогресс в области аккумуляторных батарей стал очевидным. Сейчас на рынке представлены в основном два типа батарей: тройные литиевые батареи и литий-железо-фосфатные батареи, а также большой потенциал для твердотельных батарей, на которые люди обращают все больше и больше внимания.

Январь 2017-7 партия аккумуляторных батарей новой энергии из рекомендованного каталога автомобилей, чем анализ:

Решительно поддерживая новые источники энергии в стране, только в 2017 году страны ввели 16 соответствующих политик. Транспортные средства на новой энергии также воспользовались быстрым развитием ветра. Ожидается, что рынок в этом году произведет 700000 новых автомобилей энергии и продажи, чтобы стимулировать спрос на аккумуляторную батарею будет еще больше. Но в результате падения цен на сырье и OEMS под двойным давлением рынок ожидал, что после короткого периода бума стоимость и технические рекомендации заставят аккумуляторные батареи войти в отраслевую перестановку.

Одним из важных узких мест для транспортных средств на новой энергии является дальность действия аккумулятора. На этом фоне национальный план действий по содействию развитию автомобильных аккумуляторов, «дорожная карта энергосбережения и новых источников энергии» и т. Д. Поощряют использование аккумуляторов с высокой плотностью энергии, недавно в каталоге промышленных руководств по иностранным инвестициям (2017 год) предлагается отменить чисто электрические ограничения совместного предприятия и доли ограниченных автомобильных электронных и силовых аккумуляторов, чтобы способствовать популяризации и применению на внутреннем автомобильном рынке новой энергии аккумуляторов с высокой плотностью энергии.

В настоящее время большинство отечественных транспортных средств на новой энергии в литиево-железо-фосфатном (BYD) и трехкомпонентных литиевых батареях, дальность полета легковых автомобилей в основном может достигать 200 км, но средняя плотность энергии уровня аккумуляторной системы составляет всего 115 Вт / кг.

В марте 2017 года государственное министерство промышленности и четыре других министерства совместно выпустили «Содействие развитию плана действий по разработке автомобильных аккумуляторных батарей», указывающее на то, что в 2020 году потребуется новая литий-ионная энергия с соотношением мономеров ShenChi более 300 Вт · ч / кг; Стремиться для достижения удельной энергии системы 260 Вт / кг.

Литий фосфат железа

Литий-железо-фосфатные батареи с использованием фосфата лития-железа (LiFePO4) в качестве анодного материала.

Кристаллы фосфата лития-железа в P - твердый ключ O, поэтому при нулевом напряжении нет утечки, при хранении в условиях высоких температур или перезарядке, когда безопасность очень высока, может быть быстрой зарядкой, высокой мощностью разряда, без эффекта памяти, большим сроком службы и Недостатки для низкотемпературных характеристик плохие, плотность отвода анодного материала мала, плотность энергии мала, выход продукта и консистенция также находятся под вопросом.

Литий-железо-фосфатные батареи необходимы без импорта сырья, поставляют адекватные, стабильные цены, стоимость относительно невысока. Срок службы литиевых батарей на основе фосфорной кислоты намного больше, чем у трехкомпонентных литиевых батарей.

Недостатки: низкие температурные условия (температура воздуха ниже - 10 ℃), фосфатно-литиевая батарея разлагается очень быстро, после менее чем 100-кратной зарядки и разрядки циркуляции емкость батареи упадет до 20% от начальной емкости, использование холодных регионов и Основная изоляция. Плотность отвода анодного материала мала, удельная энергия мала, выход продукта и консистенция также находятся под вопросом.

Литий-железо-фосфатная батарея с удельной энергией мономера 140 Вт / кг, что уже близко к теоретическим пределам 170 Вт / кг.

Тройная литиевая батарея

Полное название тройной литиевой батареи - «Батареи тройной материал», как правило, относится к использованию никель-кобальт-марганцево-кислотной литиевой (Li (NiCoMn) O2, скользящей) литий-никелевой или кобальталюминатной (NCA) тройного катодного материала литий-ионных аккумуляторов, соли никеля. , соль соли марганца и кобальта как пропорция трех различных компонентов к разным корректировкам, так называемые «три юаня».

Преимущества: три юаня в низкотемпературных характеристиках литий-ионных батарей, при условии - 30 ℃ может поддерживать нормальную емкость батареи, чтобы соответствовать условиям использования северного холодного региона. Плотность энергии батареи три юаня 180 Вт · ч / кг, и много возможностей для улучшения в будущем.

Номинальное напряжение может достигать 3,6 3,8 В, более высокая плотность энергии, платформа высокого напряжения, высокая плотность ответвлений, большой диапазон, выходная мощность больше.

Неисправности: в условиях высокой температуры тройной материал тройных литиевых батарей может вызвать разложение при 200 ℃, при высокой температуре легко возникает явление возгорания или взрыва.

Что касается стоимости его производства, тройные литиевые батареи, необходимые для ресурса элемента кобальта в нашей стране, за рубежом, наиболее подверженные волатильности рынка, очень велики, поэтому стоимость тройных литиевых батарей высока.

Продукты с тройными литиевыми батареями были зрелыми, модели серии Tesla Model совершили прорыв, Model3 скоро масштабирует продажи, еще один аргумент осуществимость тройной литиевой батареи.Model3 с новыми батареями, 21700 по сравнению с 18650 батареи во внешнем виде меняются долго толстые, энергия плотность увеличена на 20%, емкость отдельной батареи составляет 3 ~ 4,8 Ач, резкое увеличение на 35%. Нет никаких сомнений в том, что нынешняя трехкомпонентная литиевая батарея предназначена для массовых продуктов.

Твердотельный литиевый аккумулятор

В дополнение к широко распространенным на рынке в настоящее время тройным литиевым батареям и железо-фосфатным литиевым батареям, люди все чаще воспринимают твердотельные литиевые батареи как звезду батарей будущего.

Традиционная жидкая литиевая батарея была известна как «батареи кресла-качалки», концы кресла-качалки для положительного и отрицательного полюсов батареи, для жидкого электролита посередине. Ион лития как спортсмен, бегающий вперед и назад на обоих концах Кресла-качалки, ион лития от положительного к отрицательному к положительному движению в процессе, процесс зарядки и разрядки аккумулятора завершен. А твердотельные аккумуляторы для твердотельного электролита с плотностью и структурой позволяют большему количеству заряженных ионов собираться на один конец проводил больший ток, чтобы увеличить емкость батареи.

Потенциал с технической точки зрения, увеличение плотности энергии тройной литиевой батареи относительно сложно, все твердотельные литиевые батареи увеличивают плотность энергии, теоретически более осуществимо.Это подъем платформы напряжения твердотельной литиевой батареи, твердый электролит более распространен, чем органический электролит широкое электрохимическое окно способствует дальнейшему увеличению плотности энергии батареи, 2 это твердый электролит, который может предотвратить рост дендритов лития, материальная сфера применения системы, для новой литий-ионной батареи с более высокой плотностью энергии космической техники заложить Основание. Три твердотельных литиевых аккумулятора с плотностью энергии около 400 Вт / кг, по текущим оценкам максимальное потенциальное значение составляет 900 Вт / кг, более чем 100% возможностей для улучшения.

Твердотельные литиевые батареи на основе литиевых батарей обладают такими достоинствами, как традиционная наследственность, безопасность, значительный прогресс в плотности энергии и т. Д. В настоящее время исследования и разработки твердотельных литиевых батарей могут обеспечить базовую плотность энергии до 300 ~ 400 Вт / кг, это, как ожидается, будет следующим поколением энергии с высокой плотностью энергии и важным направлением развития технологии аккумуляторных батарей, - это консенсус академических кругов и промышленности.

Подводя итог, можно сказать, что технический путь фосфата лития-железа заменен, технология тройных литиевых батарей стала основной, твердотельные литиевые батареи или новая технология литий-ионных батарей постепенно заменят тройные литиевые.

В будущем здоровье и крупномасштабное применение транспортных средств на новой энергии во многом будет зависеть от высокой безопасности и большого диапазона поддержки аккумуляторных батарей. В настоящее время прогресс технологии автомобильных аккумуляторных батарей на новой энергии удвоится за счет конкуренции со стороны национальной политики, внешнего давления. , которая требует, чтобы существующая технология тройных литиевых батарей продолжает совершенствоваться, также необходимы новая технология литий-ионных аккумуляторов и технологический прорыв, чтобы реализовать революционные инновации. худший.

Последнее: литий-железо-фосфатная батарея и свинцово-кислотные батареи. Подробное сравнение двух

Страница содержит содержимое машинного перевода.