Blade baterija i CTP metoda za pogon željeznog fosfata

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Портативті электр станциясының жеткізушісі

1, litijum željezo-fosfat-jonska baterija ima prednost u cijeni i sigurnosti 1.1LFP sa svojom niskom cijenom i jakom sigurnošću u brojnim materijalima pozitivnih elektroda, materijal pozitivne elektrode u litij-ionskoj bateriji čini više od 40% ukupne cijene baterije, a u trenutnim tehničkim uvjetima gustoća energije cjelokupne baterije je važna za razvojni materijal pozitivne elektrode, tako da je pozitivna elektroda ionska baterija. Materijal trenutno zrele primjene uključuje litijum-kobalt organte, litijum-nikl-kobalt-mangansku kiselinu, litijum-gvozdeni fosfat i mangansku kiselinu.

litijum. (1) Litijum kobaltat: postoji slojevita struktura i spinelna struktura, uglavnom slojevita struktura, sa teoretskim kapacitetom od 270 mAh / g, a litijum slojevita struktura je važna za mobilni telefon, model, model vozila, elektronski dim, Smart wear digitalne proizvode. Tokom 1990-ih, Sony je prvi koristio proizvodnju litijum kobaltata za prvu komercijalnu litijum-jonsku bateriju.

proizvodi moje zemlje kobalt-kobalt-kobalt-kiselina su u osnovi monopolizirani od strane stranih proizvođača kao što su Japan, Rice Chemical, Qingmei Chemistry, Belgija 5.000. Kada je promocija 2003. godine pokrenuta je promocija prvog domaćeg kobaltata 2003. 2005. godine, a 2009. godine ostvarila je izvoz Južne Koreje i Japana. Godine 2010. postala je prva kompanija u Kini koja se prijavila na tržište kapitala za glavni posao.

2012. godine, Univerzitet u Pekingu, Tianjin Bamo, prvi je lansirao prvu generaciju visokonaponskog kobaltatnog proizvoda od 4,35 V. U 2017, Hunan Shanno, Xiamen Tungsten Industry pokrenula je 4.

45V visokonaponski posijani litijum. Gustoća energije i gustina zbijanja litijum kobaltata su u osnovi do granice, a specifični kapacitet se poredi sa teoretskim kapacitetom, ali zbog trenutnog ukupnog ograničenja hemijskog sistema, posebno elektrolita u visokonaponskom sistemu. Lako se razgrađuje, tako da je dodatno ograničen podizanjem metode podizanja povećanja napona prekida punjenja, a gustina energije će povećati prostor kada se elektrolitska tehnologija pokvari.

(2) Litijum nikelat: općenito ima zelenu zaštitu okoliša, nisku cijenu (cijena je samo 2/3 litijum kobaltata), dobru sigurnost (sigurna radna temperatura može doseći 170 ° C), dug vijek trajanja (produžiti 45 %) Prednosti. Godine 2006, Shenzhen Tianjiao, Ningbo Jin i preuzeo vodstvo u lansiranju trosmjernih materijala sistema 333, 442, 523. Od 2007. do 2008. godine cijena metalnog kobalta kobalta je značajno porasla, što je dovelo do širenja litijum kobaltata i litijum nikl-kobalt-mandanatnog materijala, promovišući primjenu litijum-komercijalnog tržišta u mojoj zemlji, i služio prvi.

Period proboja. Godine 2007. Guizhou Zhenhua lansirao je sistem od jednog kristala tipa 523 od materijala litijum niklata. U 2012, Xiamen Tungsten Export Japan Market.

U 2015. godini, vladina politika subvencija vodi litijum-nikl-vodeno-mlasični materijal koji je započeo drugi period epidemije. Trenutno je litijum monocitonid-kobalt-mangan kiselina važna za poboljšanje energetske gustine proizvoda, što poboljšava gustinu energije proizvoda, ali to za prateće materijale povezane sa elektrolitom i litijum-jonske baterije proizvođača Sposobnost postavljanja viših zahteva. (3) Litijum-manganat: postoji struktura spinela i slojevita struktura, obično se koristi struktura spinela.

Teoretski kapacitet je 148 mAh / g, stvarni kapacitet je između 100 ~ 120 mAh / g, sa dobrim kapacitetom, stabilnom strukturom, odličnim performansama na niskim temperaturama, itd. Međutim, njegova kristalna struktura se lako izobličuje, uzrokujući slabljenje kapaciteta, kratak vijek trajanja. Važne aplikacije su visoke u pogledu sigurnosnih zahtjeva i zahtjeva visokih troškova, ali tržišta sa zahtjevima za gustinom energije i ciklusom.

Kao što su mala komunikacijska oprema, blago za punjenje, električni alati i električni bicikli, posebne scene (kao što su rudnici uglja). Godine 2003. započela je industrijalizacija domaćeg manganata. Yunnan Huilong i Lego Guoli su prvo osvojili low-end tržište, Jining neograničeno, Qingdao suhi transport i drugi proizvođači koji su postepeno dodavali, kapacitet, cirkulaciju, moćan proizvod diverzificiran razvoj kako bi zadovoljili tržište različitih aplikacija.

Godine 2008. Legli je stavio litijum-mangan kiselinu litijum-jonsku bateriju uspešno primenjenu na električne putničke automobile. Trenutno je jeftino tržište manganske kiseline važno za korištenje u komunikacijskoj bateriji, bateriji za laptop i bateriji digitalnog fotoaparata, bateriji za laptop i bateriji digitalnog fotoaparata. Tržište visoke klase predstavlja tržište automobila, a zahtjevi za performansama baterije su više u poređenju sa kontinuiranim razvojem tehnologije materijala od tri juana, a njen tržišni udio u vozilu se stalno smanjuje.

(4) Litijum litijum fosfat: generalno ima stabilnu strukturu skeleta olivina, kapacitet pražnjenja može postići više od 95% teoretskog kapaciteta pražnjenja, bezbednosne performanse su odlične, prekomerno punjenje je vrlo dobro, životni vek je dug, a cena je niska. Međutim, njegovo ograničenje gustine energije je teško riješiti, a korisnici električnih automobila kontinuirano poboljšavaju vijek trajanja baterije. Godine 1997. litijum željezo fosfat tipa olivin prvi put je prijavljen kao pozitivan materijal.

Sjevernoamerički A123, Phostech, Valence je ranije postigao masovnu proizvodnju, ali pošto međunarodno tržište novih energetskih automobila nije kako se očekivalo, nesretni bankrot je stečen ili prekinut. Tajvanska Likai Electricity, Datong Sale, itd. Moja zemlja je 2001. godine pokrenula materijalni razvoj litijum-gvozdenog fosfata.

Trenutno, istraživanje fosfatnih materijala u mojoj zemlji i industrijski razvoj su u prvom planu u svijetu. 1.2 Mehanizam rada litijum željezo-fosfat ionske baterije Strukturni materijal tipa olivin, šesterokutni gusto naslagani raspored, u rešetki pozitivnog materijala od litij-željezovog fosfata, P dominira položajem osmostranog tijela, praznina pozicija oktaedra od strane Li i FE-ovog integralnog punjenja, kristalno punjenje arhitektura, formirajući pilasta planarnu strukturu u bliskim kontaktima svake tačke.

Pozitivna elektroda fosfatne jonske baterije je sastavljena od LiFePO4 olivinske strukture, a negativna elektroda je sastavljena od grafita, a međuprodukt je poliolefinska PP/PE/PP dijafragma za izolaciju pozitivne i negativne elektrode, sprečavanje elektrona i omogućava litijum jone. Tokom punjenja i pražnjenja, jon litijum-gvožđe-fosfat-jonske baterije je jonski, elektroni se gube na sledeći način: punjenje: LIFEPO4-XE-XLI + → XFEPO4 + (1-x) LifePO4 pražnjenje: FePO4 + XLI + XE → XLifePO4 + XE → XLifePO4 + (1-x) kada se lifePO4 + (1-x) naelektrisanje ukloni iz pozitivnog FePO + (1-x) punjenja elektrode na negativnu elektrodu, a elektron se pomiče iz vanjskog kruga od pozitivne elektrode do negativne elektrode kako bi se osigurala ravnoteža naboja pozitivne i negativne elektrode, a litijum ion se uklanja iz negativne elektrode, a pozitivna elektroda je ugrađena u elektrolit. Ova mikrostruktura omogućava litijum-fosfat-jonsku bateriju sa dobrom naponskom platformom i dužim životom: tokom punjenja i pražnjenja baterije, njena pozitivna elektroda je između LiFePO4 i Six-Party Crystal FEPO4 nagiba.

Prijelaz, budući da FEPO4 i LifePO4 koegzistiraju u obliku čvrstog rastapanja ispod 200°C, ne postoji značajna dvofazna prekretnica tokom punjenja i pražnjenja, pa je stoga platforma napona punjenja i pražnjenja litijum-gvozdene baterije duga; osim toga, u procesu punjenja Nakon završetka, volumen pozitivne elektrode FEPO4 se smanjuje samo za 6,81%, dok se ugljična negativna elektroda lagano širi tokom procesa punjenja, a korištenje volumena se mijenja, podržavajući unutrašnju strukturu, a samim tim i litijum željezo-jonska baterija pokazuje se u procesu punjenja i pražnjenja. Dobra stabilnost ciklusa, duži životni vijek ciklusa.

Teoretski kapacitet litijum-gvozdenog fosfata pozitivnog materijala je 170mA po gramu. Stvarni kapacitet je 140mA po gramu. Gustina vibracija je 0.

9 ~ 1,5 po kubnom centimetru, a napon je 3,4V.

Pozitivni materijal od litijum željeznog fosfata odražava dobru termičku stabilnost, sigurnu pouzdanost, nisku zaštitu okoliša ugljika, preferirani je pozitivni materijal velikih baterijskih modula. Međutim, gustoća otpornosti materijala pozitivne elektrode od litij željeznog fosfata je niska, a gustoća volumne energije nije visoka, ograničen raspon primjene. Za ograničenja primjene materijala pozitivnih elektroda litijum željeznog fosfata, relevantno osoblje može poboljšati provodljivost takvih materijala metodom dopiranja skupocjenih metalnih katjona u kojima se dopiraju skupi metalni katjoni.

Nakon perioda razvoja, litijum željezo fosfat se postupno razvija i široko se koristi u mnogim poljima, kao što su sektori električnih vozila, polja električnih bicikala, mobilna energetska oprema, energetska polja za skladištenje energije itd. Litijum željezo-fosfat pozitivan materijal se široko koristi u području električnih vozila, posebno električnih putnika, posebno električnih putnika, posebno električnih putnika, posebno električnih putnika, posebno jedinstvenih prednosti, posebno niskih resursa životnog ciklusa, bogatih resursima, niske cijene. Međutim, nedostatak kristalne strukture olivina materijala pozitivne elektrode od litij željeznog fosfata, kao što je niska električna vodljivost, mali koeficijent difuzije litij jona, itd.

, što uzrokuje nisku gustoću energije, slabu temperaturnu otpornost i performanse grešaka, itd. bit će ograničena u području primjene. Poboljšati njegove nedostatke. Važne klase površine modificirane, vitalne faze doping modifikacije, itd.

Posljednjih godina, tržište litijum-jonskih baterija moje zemlje doživjelo je eksplozivni rast, tehnologija baterija je njegova osnovna konkurentnost. Trenutno su važne litijum-jonske baterije, uključujući litijum-gvozdene fosfat-jonske baterije, litijum-mangan kisele jonske baterije i trodimenzionalne ionske baterije. Tabela 2 upoređuje performanse različitih tipova litijum-jonskih baterija, gde je DOD dubina dubine (pražnjenje).

Litijum-željezo-fosfat-jonska baterija podržava industriju materijala za litijum-jonske baterije u mojoj zemlji na pola planine Wanjiang, koja ima značajne prednosti u raznim baterijama: litijum-gvožđe-fosfat-jonska baterija je relativno duga, niska proizvodnja toplote, dobra termička stabilnost, a litijum-željezo-fosfat-jonske baterije takođe imaju dobru ekološku sigurnost. Litijum fosfat ionska baterija se primjenjuje na električne putničke automobile s nižom cijenom i stabilnim performansama, a tržišni udio je u porastu. Materijal ima prednosti dobre sigurnosti, dugog vijeka trajanja, niske cijene itd.

, je glavni materijal pozitivne elektrode. Kroz nanohemijsku i površinsku ugljičnu oblogu, postiže se učinak većeg pražnjenja snage, a uzorak obložen ugljikom je dobro izveden bez diskrecije, a moja zemlja je postigla najveću proizvodnju na svijetu. 2, Ningde Times i BYD predvodili su CTP metodu, dodatno smanjili troškove predsjednika BYD-a Wang Chuanfua, kada je učestvovao u električnom automobilu, BYD je razvio novu generaciju fosfat-jonske baterije "blade baterija", očekuje se da će ova baterija proizvesti ove godine "Blade Battery" je povećana za 50% više od standardne baterije, dugi vijek trajanja, dug životni vijek, dug životni vijek sa dugotrajnom baterijom. dostići milione kilometara, gustoća energije može doseći 180Wh/kg, u poređenju sa prethodnim. Povećanje je približno 9%, što nije slabo od ternarne litijum jonske baterije NCM811, a može rešiti problem sa niskom gustinom energije litijum gvožđe fosfat jonske baterije.

Ova baterija će biti opremljena u BYD-u "Han" u novom automobilu, koji se očekuje u junu ove godine. Šta je blade baterija? U stvari, to je metoda duge baterije (važna aluminijska školjka u obliku prsta). Dalje poboljšajte efikasnost sklapanja baterijskog paketa povećanjem dužine baterije (maksimalna dužina je ekvivalentna širini baterije).

To nije baterija određene veličine, ali se može formirati niz serija različitih veličina na osnovu različitih potreba. Prema opisu BYD patenta, "blade baterija" je naziv nove generacije BYD-ove fosfatne jonske baterije. BYD je da razvije višegodišnje "superfosfatne jonske baterije".

Blade baterija je zapravo dužina BYD-a veća ili jednaka 600 mm manja ili jednaka 2500 mm, koja je raspoređena u nizu "oštrica" ​​umetnutih u bateriju. Fokus nadogradnje "blade baterije" je baterijski paket (tj. CTP tehnologija), koji je paket baterija (tj. CTP tehnologija), koji je direktno integriran u pakete baterija (tj. CTP tehnologija). Paket blade baterija je optimizovan optimizacijom strukture baterije, čime se povećava efikasnost nakon baterije, ali nema mnogo uticaja na gustinu energije monomera.

Definiranjem rasporeda u baterijskom paketu i veličine ćelije, baterija se može rasporediti u bateriju. Monomerna baterija direktno u kućištu baterije optimizovana je okvirom modula. S jedne strane, lako je raspršiti toplinu kroz kućište baterije ili druge komponente za rasipanje topline, s druge strane, može organizirati više narudžbi u efektivnom prostoru.

Baterija tijela, može uvelike povećati iskorištenje volumena, a proces proizvodnje baterijskog paketa je pojednostavljen, složenost montaže jedinične ćelije je smanjena, troškovi proizvodnje su smanjeni, tako da se smanjuje baterija i težina cijelog paketa baterija, a baterija se realizuje. Lagana. Kako se zahtjev korisnika za trajanjem baterije električnog vozila postupno povećava, u slučaju ograničenog prostora, blade baterija se može poboljšati, s jedne strane, prostorna stopa iskorištenja snage litijum-jonske baterije, nova gustoća energije, a drugi aspekti mogu osigurati da monomerna baterija ima dovoljno veliku površinu odvođenja topline, koja se može uskladiti s većom površinom rasipanje topline na vanjsku energiju.

Prema opisu profesionalnih tehničara, zbog određenih faktora, kao što su periferne komponente koje će zauzeti unutrašnji prostor baterije, uključujući donji prostor za zaštitu od napada, sistem za hlađenje tečnosti, izolacione materijale, izolacionu zaštitu, dodatke za zaštitu od toplote, prolaz vazduha, visokonaponski modul za distribuciju električne energije, itd., vršna vrednost prostorne iskorišćenosti je u proseku oko 80% ili čak oko 5% na tržištu čak 40%. Kao što je prikazano na donjoj slici, optimizacijom modula, smanjenjem prostornog iskorišćenja komponente komponente (volumen ćelije i pozadina baterije) je efektivno poboljšano, iskorišćenost prostora uporednog primera 1 je 55%, a izvršenje Stopa prostorne iskorišćenosti primera 1-3 bila je 57% /62%, odnosno 57% /62%; stopa prostorne iskorištenosti uporednog primjera 2 bila je 53%, a stopa prostorne iskorištenosti primjera 4-5 bila je 59% / 61%, respektivno.

Različiti stupnjevi optimizacije, ali još uvijek postoji određena udaljenost od vrha stope prostorne iskorištenosti. Performanse odvođenja toplote u baterijskom modulu, BYD kontroliše se postavljanjem termalne ploče (donji levi sl. 218) i ploča za izmjenu topline kako bi se osiguralo rasipanje topline jedinične ćelije i osiguralo da temperaturna razlika između više monomernih baterija ne bude prevelika.

Toplotno provodljiva ploča može biti napravljena od materijala koji ima dobru toplotnu provodljivost, kao što je bakar ili aluminijum kao što je toplotna provodljivost. Ploča za izmjenu topline (dolje desno sl. 219) ima rashladnu tečnost, a hlađenje monomerne baterije se postiže rashladnom tečnošću, tako da monomer baterija može biti na odgovarajućoj radnoj temperaturi.

Budući da je ploča za prijenos topline opremljena termo provodljivom pločom s monomernom baterijom, kada se monomerna baterija hladi rashladnom tečnošću, temperaturna razlika između ploča za izmjenu topline može se izbalansirati pomoću termo provodljive ploče, čime se blokira veći broj monomernih baterija. Kontrola temperaturne razlike unutar 1°C. Uporedni primjer 4 i monomer baterija u primjeru 7-11, brzo punjenje na 2C, mjerenje tokom brzog punjenja, povećanje temperature monomerne baterije.

To se vidi iz podataka u tabeli. U patentiranoj monomernoj bateriji, u brzom punjenju u istim uvjetima, porast temperature ima različite stupnjeve smanjenja, s vrhunskim efektom rasipanje topline, kada se modul ćelije učita u bateriju, porast temperature baterije ima smanjenje u baterijskim paketima. Tu je i isti uslužni program kao i "blade baterija" i CTP tehnologija.

CTP (CELLTOPACK) tehnologija je za postizanje grupnog, direktno integriranog paketa baterija bez baterija. U 2019. Ningde Times je preuzeo vodstvo u korištenju novih baterija bez CTP tehnologije. Naznačeno je da je stepen iskorištenja volumena CTP baterijskih paketa povećan za 15% -20%, a broj dijelova smanjen za 40%.

Efikasnost proizvodnje je povećana za 50%. Nakon ulaganja u aplikaciju, to će uvelike smanjiti troškove proizvodnje litijum-jonske baterije. BYD planira do 2020. godine, njegova energetska gustina fosfatnog monomera dostići će 180Wh/kg ili više, a gustina energije sistema će se takođe povećati na 160Wh/kg ili više.

CTP tehnologija kompanije Ningde Times se isporučuje sa baterijom koja odgovara baterijskom paketu. Lagan, poboljšava intenzitet povezivanja baterije u cijelom vozilu. Njegova prednost je važna što ima dvije točke: 1) CTP baterijski paketi se mogu koristiti u različitim modelima jer ne postoje standardna ograničenja modula.

2), smanjiti unutrašnje strukture, CTP baterijski paketi mogu povećati iskorištenje volumena, gustina energije sistema je također indirektna, njegov učinak rasipanje topline je veći od trenutnog paketa baterija malih modula. U CTP tehnologiji, Ningde Times obraća pažnju na praktičnost rastavljanja baterijskog modula, BYD više brine o tome kako monomerne baterije više opterećuju i prostorno iskorištavaju. 3, blade baterija i CTP metoda mogu smanjiti 15%.

Kao predmet istraživanja biramo litijum-jonsku bateriju Guoxuan-ove visoke tehnologije. Troškovi baterija će imati visoku referencu za LFP baterije. Prema "17. septembra 2019." u vezi sa pismom Nacionalne komisije za javnu distribuciju troškova Bundess-a, Guoxuan High-tech 2016-2017. Monolitna litijum-fosfat-jonska baterija je od 2.

06 juana / wH, 1,69 juana / wH, 1,12% / wH, 1.

00 juana / WH, odgovarajuća bruto marža profita je 48,7%, 39,8%, 28.

8% i 30,4%, respektivno. Stoga, prema gornja dva skupa podataka, možemo izračunati troškove proizvodnje LFP baterije.

U 2016. iznosi 1.058 juana/WH, au prvoj polovini 2019. bio je manji od 0.7 juana/WH.

Važno je jer je cijena sirovine pala sa 0,871 juana/WH u 2016. na 0,574 juana/WH u prvoj polovini 2019. godine, apsolutno pad za 0.

3 Yuan/WH, u odnosu na 34%. U pogledu klasifikacije, u ukupnim troškovima proizvodnje, cijena sirovina je stabilna od 2016. godine, dok troškovi energije, radne snage i troškovi proizvodnje čine oko 6%. Nastavili smo s podjelom cijene sirovina, te smo otkrili da je udio pozitiva i dijafragme u sirovinama velik, otprilike 10%, negativna elektroda, elektrolit, bakarna folija, aluminijski omotač, trošak BMS, BMS.

Otprilike od 7% do 8%, kutija za baterije i metilna grupa svaki čine oko 5%, preostali paket i ostali troškovi, koji čine oko 30% troškova. Može se vidjeti da se trošak sirovine može podijeliti u tri glavna bloka u LFP bateriji, od kojih su jedan četiri glavne sirovine (pozitivna, negativna elektroda, dijafragma, elektrolit), ukupni trošak čini oko 35%, pakovanje zauzima 30%, višak 35% za ostale sirovine i komponente. Prema gornjim informacijama, dajemo sljedeće pretpostavke mjerenja troškova: 1) Volumen lopatice baterije je oko 50% veći od gustine energije.

Kada je količina punjenja konstantna, volumen se smanjuje za više od jedne trećine, tako da se aluminijski poklopac pokreće. Troškovi pakovanja, uz pretpostavku pada od 33% 2) Energetski, umjetni, proizvodni trošak i BMS opadaju zbog optimizacije procesa i smanjenja dijelova, uz pretpostavku smanjenja od 20% 3) nadalje pretpostavite da sirovine (uključujući pozitivnu elektrodu, negativnu elektrodu, dijafragmu, elektrolit, bakrenu foliju) mogu smanjiti cijenu proizvodnje LFP-a, ukupni trošak LFP baterije, metil20, 0,696 juana / WH do 24.

3% na 0,527 juana/WH. 4) Uzimajući u obzir da se bruto profitna marža kompanije može koristiti za dobijanje stvarnih prodajnih cijena, kao što je prikazano na slici 35, blade baterija i CTP metoda će preuzeti vodeću ulogu samo u komercijalnim vozilima, iako je BYD najavio, metoda blade baterije će se komercijalno koristiti u Hanu. Međutim, komercijalna vozila će i dalje biti način za korištenje.

Vjerujemo da se BYD komercijalno koristi u našem vlastitom putničkom automobilu, čime se probija opća industrijska logika: nove tehnologije često napreduju na komercijalnim vozilima, a putnički automobili će biti oprezniji. BYD koristi blade baterije na vlastitom automobilu, što je nesumnjivo u brzini promocije putničkog automobila. U stvari, blade baterija i CTP metoda su iste, a to je u cilju daljeg smanjenja troškova, dok je monomer baterija velika, a preferira se litijum željezo fosfat.

Na osnovu 2019. godine, bilo je mnogo mašina prve linije koje koriste CTP metodu za testiranje, tako da se očekuje da će ova tehnologija koristiti ovu tehnologiju 2020. godine. U skladu s gore navedenim pretpostavkama, računamo 10 metara ili više, cijena baterije je smanjena za 30%, a cijena baterije je smanjena sa 225.000 na 158.000. Kada nema subvencije, bruto profitna marža se može održati.

Očekujemo da će fosfatna tamite baterija za 2020. biti dodatno poboljšana u komercijalnim vozilima. Iz perspektive ulaganja, postavlja se uzvodni fosfit, a marginalno poboljšanje profitabilnosti nizvodnog poslovnog vozila. Budući da je uzvodno cijeli litijum željezo fosfat prošao kroz trogodišnje miješanje, koncentracija u industriji je visoka.

U industrijskom lancu, ako dođete do 10 dobavljača, to je već vrlo visoka koncentracija, a postoje samo 3-4 dobavljača stabilne otpreme trećih strana. Tako da vjerujemo da olovno opterećenje ima koristi. Predlaže: njemački nano, Guoxuan high-tech, BYD i Yutong autobus.

.