የወደፊቱ ከላይ ነው, የሊቲየም ion ባትሪ የወደፊቱን እንዴት እንደሚቀይር

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

ባለፉት ጥቂት አሥርተ ዓመታት የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች መጠነ ሰፊ ልማት ያገኛሉ. እንደ IEA ትንበያ በ 2030 የአለም የኤሌክትሪክ ተሸከርካሪ ዋስትና በ 2017 ከ 3.7 ሚሊዮን ወደ 130 ሚሊዮን ከፍ ይላል እና ዓመታዊ የሽያጭ መጠን 2 ይደርሳል.

1.5 ሚሊዮን. በዚህ ሁኔታ፣ አመታዊው አዲሱ የባትሪ አቅም በ2017 ከነበረው 68 GW W11 ወደ 775 GW ያድጋል፣ ከዚህ ውስጥ 84 በመቶው በቀላል መኪናዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

የኔ ሀገር፣ የአውሮፓ ህብረት፣ ህንድ፣ የአሜሪካ ፍላጎት በቅደም ተከተል 50%፣ 18%፣ 12% እና 7% ሸፍኗል። ላለፉት ሁለት አስርት አመታት የምርት ስኬል ከፍተኛ መጠን ያለው የሊቲየም-አዮን የባትሪ ቴክኖሎጂ የዋናው ኤሌክትሪክ ተሸከርካሪ ባትሪ ቴክኖሎጂ በእጅጉ ተሻሽሏል፣ ዋጋውም በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሷል፣ በዚህም የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ዋጋ በነዳጅ መኪና ይጀምራል። ቁልፍ አንቀሳቃሽ ምክንያቶች ከ1990 ጀምሮ፣ የሊቲየም-አዮን ባትሪ በተጠቃሚ ኤሌክትሮኒክስ፣ በሃይል ማከማቻ (በቤተሰብ፣ በመገልገያዎች) እና በኤሌክትሪክ ሞተር ኢንዱስትሪ ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ውሏል።

በምርት ልኬቱ መጠን, አፈፃፀሙ በጣም ተሻሽሏል, ዋጋው ከፍተኛ ቅናሽ ነው. ወደፊት። የኬሚካል ቁሳቁሶች.

የባትሪ አፈጻጸም በፖላራይዜሽን ቁሳቁሶች ተጎድቷል. የካቶድ ቁሳቁስ ሊቲየም ኒኬል ማንጋኒዝ ኮባልት (ኤንኤምሲ)፣ ሊቲየም ኒኬል ኮባልት አልሙኒየም ኦክሳይድ (ኤንሲኤ)፣ ሊቲየም ማንጋኒዝ ኦክሳይድ (ኤልኤምኦ) እና ሊቲየም ብረት ፎስፌት (ኤልኤፍፒ) በጥብቅ ያካትታል። አብዛኛው የአኖድ ቁሳቁስ ግራፋይት፣ ከባድ መኪናዎች በከባድ ተሸከርካሪ ውስጥ እየተዘዋወረ ህይወት፣ ሊቲየም ቲታኔት (LTO) ይጠቀማል። የኤንኤምሲ እና የኤንሲኤ ቴክኖሎጂ የኢነርጂ መጠኑ ከፍ ያለ ነው ፣ የብርሃን ባትሪ ገበያን ይቆጣጠራሉ ፣ የኤልኤፍፒ የኃይል ጥንካሬ ዝቅተኛ ነው ፣ ግን ከከፍተኛ ዑደት ህይወት እና ደህንነት አፈፃፀም ተጠቃሚ ሆኗል ፣ በከባድ የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች (ማለትም የመንገደኞች መኪኖች) የኬሚካል ቁሳቁስ ለመጠቀም ፍላጎት ነው።

የኬሚካል ቁሳቁሶች የተለያዩ የኬሚካል ቁሳቁሶችን በመጠቀም በባትሪ ወጪዎች ላይ ትልቅ ተፅእኖ አላቸው, እና የዋጋ ክፍተታቸው 20% ሊደርስ ይችላል. የባትሪ አቅም እና መጠን. የኤሌክትሪክ ተሸከርካሪዎች የባትሪ አቅም በጣም የተለየ ነው፣ በሀገሬ ውስጥ ያሉ ሶስት አነስተኛ የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች የባትሪ አቅም 18 ነው።

3 ~ 23 kWh; አውሮፓ እና ሰሜን አሜሪካ መካከለኛ መጠን ያለው አውቶሞቲቭ የባትሪ አቅም 23 ~ 60 ኪ.ወ. ትላልቅ መኪናዎች የባትሪ አቅም በ 75 ~ 100 ኪ.ወ. የባትሪው አቅም በጨመረ መጠን ዋጋው ይቀንሳል። የ 70 ኪሎ ዋት ቻይን ባትሪ አሃድ የኃይል ዋጋ ከ 30 ኪ.ወ 25% ያነሰ ነው ተብሎ ይገመታል.

የማሽን መለኪያ. የዛንግ ዳ ፕሮሰሲንግ ልኬት የልኬት ኢኮኖሚን ​​ለመገንዘብ ሌላው አስፈላጊ ነገር ነው። በአሁኑ ጊዜ የተለመደው የምርት መጠን 0 አካባቢ ነው።

5 ~ 8 JW / አመት፣ አብዛኛው ምርት በዓመት 3 GW አካባቢ ነው። በተለመደው የ 20 ~ 75 ኪ.ወ.ሰ, ነጠላ የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ይሰላል, እና የአንድ ተክል ምርት በአመት 6000-400,000 የባትሪ ማሸጊያዎችን ከማሽነሪ ጋር እኩል ነው. በአሁኑ ጊዜ ጀርመን፣ አሜሪካ፣ አገሬ፣ ህንድ እና ሌሎች ቦታዎች ቴስላ አመት 35 GW ሲደርስ ሱፐር ፋብሪካን ጨምሮ ትላልቅ የባትሪ ፋብሪካዎች አዲስ የተገነቡ ናቸው።

የኃይል መሙያ ፍጥነት. አሁን ያለው ቴክኖሎጂ በ40 ~ 60 ደቂቃ ውስጥ 80% መሙላት ይችላል። ይህ ይግባኝ የባትሪ ወጪዎችን የሚጨምር የኤሌክትሮል ውፍረትን በመቀነስ የባትሪውን ንድፍ ውስብስብነት ጨምሯል; የባትሪውን የኃይል ጥንካሬ በመቀነስ የባትሪውን ዕድሜ ያሳጥራል።

የዩኤስ ኢነርጂ ዲፓርትመንት የመበስበስ መግለጫ የባትሪውን ዲዛይን ለውጦ 400 ኪሎ ዋት ኃይል መሙላት የባትሪ ወጪን ይጨምራል። የቁሳቁስ አብዮት ዋና አዝማሚያ በ IEA መበስበስ ላይ የተመሰረተ ይሆናል, እና የሊቲየም-አዮን ባትሪ አሁንም በሃያ አመታት ውስጥ ይቆጣጠራል, ነገር ግን የኬሚካል ቁሳቁሶቹ ቀስ በቀስ ይለወጣሉ. ከ 2025 በፊት ዝቅተኛ ኮባልት ፣ ከፍተኛ የኃይል ጥንካሬ እና ካቶድ ሊቲየም ኒኬል ማንጋኒዝ ኮባልት (NMC) 811 ፣ ወዘተ ያላቸው አዲስ የሊቲየም ion ባትሪዎች።

በጅምላ ምርት ውስጥ ይገባል. በግራፍ አኖድ ውስጥ ትንሽ የሲሊኮን መጠን ይጨመራል, እና የኃይል መጠኑ በ 50% ሊጨምር ይችላል, ከፍተኛ ቮልቴጅን መቋቋም የሚችል ኤሌክትሮላይት ጨው ደግሞ አፈፃፀሙን ለማሻሻል ይረዳል. እ.ኤ.አ. ከ 2025 እስከ 2030 ባለው ጊዜ ውስጥ ፣ ሊቲየም ብረት ለአኖድ ፣ የሊቲየም ion ባትሪ ፣ ካቶድ ፣ ግራፋይት / ሲሊኮን የተቀናበረ ቁሳቁስ ነው ፣ ወደ ዲዛይን ደረጃ ሊገባ ይችላል ፣ እና የኃይል ጥንካሬን እና የባትሪውን ደህንነት የበለጠ ለማሻሻል ጠንካራ ኤሌክትሮላይቶችን እንኳን ማስተዋወቅ ይችላል።

በተጨማሪም የሊቲየም ion ቴክኖሎጂ በሌሎች የኢነርጂ እፍጋቶች ሊተካ እና ዝቅተኛ የቲዎሬቲካል ወጪዎች በሊቲየም አየር ፣ ሊቲየም ሰልፈር ፣ ወዘተ. ይሁን እንጂ የእነዚህ ቴክኖሎጂዎች የእድገት ደረጃ አሁንም በጣም ዝቅተኛ ነው, እና ትክክለኛው አፈፃፀሙ አሁንም እየተጣራ ነው. በጁላይ 26, 2018 ተፈጥሮ ጆርናል ላይ የታተመው መጣጥፍ "TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries" በሚል ርዕስ የወጣው መጣጥፍ የሊቲየም-አዮን የባትሪ አፈፃፀም እና የዋጋ ዝግመተ ለውጥ ቀርፋፋ መሆኑን አመልክቷል።

ጥብቅ በዚህ ምክንያት ከላይ ያለውን ችግር ያጠቃልላል-በኤሌክትሮድ ንጥረ ነገር ክሪስታል መዋቅር ውስጥ ፣ ሊከማች የሚችለው የክፍያ መጠን ወደ ንድፈ-ሀሳባዊ ከፍተኛው ለመቅረብ ፈጣን ነው ። በገበያው ውስጥ ያለው ጭማሪ ትልቅ የዋጋ ቅነሳ ለማምጣት አስቸጋሪ ነው። ይባስ ብሎ እንደ ኮባልት እና ኒኬል ያሉ የኤሌክትሮዶች እቃዎች በጣም አናሳ ናቸው, እና ዋጋው ውድ ነው. አዲስ ለውጥ ከሌለ በ2030 ~ 2037 (ወይም ቀደም ብሎ)፣ የኮባልትና የኒኬል ፍላጎት ይጠበቃል።

ከመጠን በላይ ምርት. በሌላ በኩል እንደ ብረት, መዳብ, መዳብ የመሳሰሉ አዳዲስ አማራጭ ኤሌክትሮዶች ቁሳቁሶች ገና በመጀመርያ የምርምር ደረጃ ላይ ናቸው. ጽሁፉ የቁሳቁሶች ሳይንቲስቶች፣ መሐንዲሶች እና የገንዘብ ድጋፍ ሰጪ ኤጀንሲዎች በብረት፣ በመዳብ እና ሌሎች እንደ ክምችት ባሉ የኤሌክትሮዶች ቁሶች ላይ ምርምር እንዲጨምሩ ይጠይቃል።

አለበለዚያ የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች መጠነ-ሰፊ ልማት ይገደባል. ኢኮኖሚክስ 掂 影响 因 紧 因 因 因 因: 因::: 程: 程: 里里፣ 里 (里፣ 里፣. በባትሪ ዋጋ ከ70-35 ኪ.ወ / በዓመት የባትሪው አቅም 70 ~ 80 ኪ.ወ. እና የባትሪው አቅም 70 ~ 80 ኪ.ወ. እና የ 2030 ዋጋ ወደ 100 ~ 122 የአሜሪካ ዶላር / kWh ሊቀንስ ይችላል (ከ 1 ዶላር ዶላር / kW) ጋር ፣ ከ 1 ዶላር እና 9 ኪ.ሜ. የጃፓን ዋጋ ($ 92 / kW) በጣም ቅርብ ነው.

በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች እና በነዳጅ ባቡሮች መካከል ያለው ልዩነት ቀስ በቀስ ይቀንሳል, ነገር ግን የባትሪው እና የቤንዚን ዋጋ ከሰውነት መጠን ይበልጣል. ለምሳሌ የባትሪው ዋጋ ከ $ 400 / kWh ጋር እኩል ነው, የኤሌክትሪክ መኪናዎች በጣም ተወዳዳሪ ናቸው, እና የነዳጅ ተሽከርካሪዎች የበለጠ ኢኮኖሚያዊ ይሆናሉ. የኤሌክትሪክ መኪና ባትሪዎች ዋጋ ዝቅተኛ ከሆነ, ቤንዚኑ ከፍተኛ ዋጋ አለው, እና ዕለታዊ ማይል ርቀት ከፍተኛ ከሆነ, የበለጠ ቆጣቢ ይልቅ ትንሽ የኤሌክትሪክ መኪና ወይም ተሰኪ ዲቃላ መኪና ይምረጡ.

ለምሳሌ, የባትሪው ዋጋ 120 ዶላር / ኪ.ወ., የቤንዚን ዋጋ ከዛሬው ከፍ ያለ ነው, ከዚያ ንጹህ የኤሌክትሪክ መኪና የረጅም ጊዜ ርቀት ምንም ይሁን ምን የበለጠ ኢኮኖሚያዊ ምርጫ ይሆናል. የባትሪው ዋጋ ከ $ 260 / kW ሰ ጋር እኩል ከሆነ, ኪሎሜትሩ ከ 35,000 ኪሎሜትር በዓመት, የዘይት ዋጋ 1.5 ዶላር ይደርሳል, የበለጠ ኢኮኖሚያዊ ምርጫ ነው.

ለትላልቅ የኤሌትሪክ አውቶቡሶች የባትሪው ዋጋ ከ260 የአሜሪካን ዶላር በሰዓት ያነሰ ከሆነ ከ4 እስከ 50,000 ኪሎ ሜትር የሚረዝመው የኤሌክትሪክ አውቶብስ ከፍተኛ የናፍታ ታክስ ሥርዓት ባለው ክልል ተወዳዳሪ ነው።