Budućnost je iznad, kako litijum-jonske baterije menjaju budućnost?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Pembekal Stesen Janakuasa Mudah Alih

U posljednjih nekoliko decenija električna vozila će dobiti veliki razvoj. Prema prognozi IEA, do 2030. globalna garancija za električna vozila će porasti sa 3,7 miliona u 2017. na 130 miliona, a godišnji obim prodaje dostići će 2.

1,5 miliona. U ovom scenariju, godišnji kapacitet nove baterije će porasti sa 68 GW W11 u 2017. na 775 GW, od čega će se 84% koristiti u lakim automobilima.

moja zemlja, EU, Indija, SAD Potražnja je činila 50%, 18%, 12% i 7% respektivno. U protekle dvije decenije, s velikom veličinom proizvodnog opsega, tehnologija litijum-jonskih baterija glavnog akumulatora električnog vozila se uvelike poboljšala, cijena je naglo pala, tako da troškovna učinkovitost električnih vozila počinje s automobilom na gorivo. Ključni faktori pokretanja Od 1990. godine, litijum-jonska baterija se široko koristi u potrošačkoj elektronici, skladištenju energije (kućanstvo, komunalije) i industriji električnih motora.

Sa veličinom proizvodnog opsega, njegove performanse su se znatno poboljšale, cijena je značajno pala. Budućnost. Hemijski materijali.

Na performanse baterije utiču polarizacioni materijali. Materijal katode čvrsto uključuje litijum nikl mangan kobalt (NMC), litijum nikl kobalt aluminijum oksid (NCA), litijum mangan oksid (LMO) i litijum gvožđe fosfat (LFP); većina anodnog materijala koristi grafit, teški automobili u teškim vozilima. Cirkulirajući vijek, litijum titanat (LTO). NMC i NCA tehnologija je da je gustoća energije veća, dominira na tržištu lakih baterija; gustoća energije LFP-a je niska, ali je imao koristi od većeg vijeka trajanja i sigurnosnih performansi, želja je da se u teškim električnim vozilima (tj. putničkim automobilima) koristi hemijski materijal.

Hemijski materijali imaju veliki uticaj na troškove baterija, koristeći različite hemijske materijale, a njihov jaz u ceni može dostići 20%. Kapacitet i veličina baterije. Kapacitet baterije električnih vozila je veoma različit, kapacitet baterije tri mala električna vozila u mojoj zemlji je 18.

3 ~ 23 kWh; Kapacitet akumulatora srednje veličine u Evropi i Sjevernoj Americi je 23 ~ 60 kWh; Kapacitet akumulatora velikih automobila od 75 ~ 100 kWh. Što je veći kapacitet baterije, to je niža cijena. Procjenjuje se da je trošak energije jedinice kineske baterije od 70 kW 25% niži od 30 kW.

Skala za obradu. Zhang Da obrada vaga za postizanje ekonomije razmjera je još jedan važan faktor. Trenutno je tipični proizvodni opseg oko 0.

5 ~ 8 JW / godina, većina proizvodnje je oko 3 GW / godina. Prema tipičnom kapacitetu od 20 ~ 75 kWh, izračunava se jedno električno vozilo, a proizvodnja jednog postrojenja je ekvivalentna mašinskoj obradi 6000-400,000 baterija godišnje. Trenutno, Njemačka, Sjedinjene Američke Države, moja zemlja, Indija i druga mjesta su novoizgrađene serije proizvodnih većih tvornica baterija, uključujući i Super Factory kada Tesla godine dostigne 35 GW.

Brzina punjenja. Trenutna tehnologija može napuniti 80% za 40 ~ 60 minuta. Ova privlačnost je dodala složenost dizajna baterije, kao što je smanjenje debljine elektrode, što će povećati troškove baterije; smanjiti gustoću energije baterije, čime se skraćuje životni vijek baterije.

Izjava američkog Ministarstva energetike o dekompoziciji promijenila je dizajn baterije kako bi se prilagodila 400 kilovata punjenja, što će povećati troškove baterije. Glavni trend materijalne revolucije baziraće se na razgradnji IEA, a litijum-jonska baterija će i dalje dominirati u roku od dvadeset godina, ali će se njeni hemijski materijali postepeno menjati. Prije 2025. godine, nova generacija litijum-jonskih baterija koje imaju nizak kobalt, visoku gustoću energije i katodni litijum-nikl-mangan-kobalt (NMC) 811 itd.

ući će u masovnu proizvodnju. U grafitnu anodu dodaje se mala količina silicijuma, a gustina energije se može povećati za 50%, dok će elektrolitska so koja može izdržati veći napon također pomoći u poboljšanju performansi. U periodu od 2025. do 2030., litijum metal je katoda, grafit/silicijum kompozitni materijal za anodu, litijum-jonsku bateriju, može ući u fazu projektovanja, a može čak i da uvede čvrste elektrolite kako bi se dodatno poboljšala gustoća energije i sigurnost baterije.

Osim toga, litijum-jonska tehnologija može se zamijeniti drugim gustoćama energije i nižim teoretskim troškovima s litijumskim zrakom, litijum sumporom itd. Međutim, nivo razvoja ovih tehnologija je i dalje veoma nizak, a stvarne performanse se još uvek ispituju. U članku objavljenom u časopisu Nature Journal od 26. jula 2018., u članku pod naslovom "TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries" ističe se da je evolucija performansi i cijena litijum-jonskih baterija spora.

Zategnutost koja je tako izazvala gornji problem uključuje: u kristalnoj strukturi materijala elektrode, količina naboja koja se može pohraniti brzo se približava teoretskom maksimumu; uspon na tržištu je teško nastaviti da donese veliko smanjenje cijena. Što je još gore, materijal za elektrode, kao što su kobalt i nikl, je vrlo oskudan, a cijena je skupa. Ako ne dođe do novih promjena, očekuje se da će to biti 2030. ~ 2037. (ili ranije), potražnja za kobaltom i niklom.

Prekoračenje prinosa. S druge strane, novi alternativni materijali elektroda, kao što su željezo, bakar, bakar, još su u ranoj fazi istraživanja. Članak poziva naučnike za materijale, inženjere i agencije za finansiranje da povećaju istraživanja elektrodnih materijala na bazi željeza, bakra i drugih materijala kao što su rezerve.

U suprotnom, veliki razvoj električnih vozila će biti ograničen. Ekonomski 掂 掂 影响 因 紧 因 因 因 因 因: 因::: 程: 程: 里 行 里 里 里 里 里 (程 里, 錟里, 里 (里, 里,. Što se tiče cijena baterija, postoji baterija koja iznosi 70-35 kWh/god, kapacitet baterije je 70 ~ 80 kWh/god, a cijena kapaciteta baterije je 70 ~ 80 kWh, a trošak do 2030. godine može se smanjiti na 100 ~ 122 US dolara/kWh, sa EU (16 USD/KWh trošak moje zemlje) i 1 USD/$ kWh ($ 92 / kW) je vrlo blizu.

Jaz između cijene električnih vozila i pogona za gorivo postepeno će se smanjivati, ali cijena baterije i benzina premašuje veličinu karoserije. Na primjer, cijena baterije je 400 USD/kWh, električni automobili su vrlo konkurentni, a vozila na gorivo će biti ekonomičnija. Ako je cijena akumulatora električnih automobila niska, benzin ima visoku cijenu, a dnevna kilometraža velika, odaberite mali električni automobil ili plug-in hibrid od ekonomičnijih malih automobila na gorivo.

Na primjer, cijena baterije je 120$/kWh, cijena benzina je viša nego danas, tada će čisti električni automobil biti ekonomičniji izbor bez obzira na dugoročnu kilometražu. Ako je cijena baterije jednaka 260 USD/kWh, kilometraža je veća od 35.000 kilometara/god, cijena ulja dostiže 1,5 USD/litar, to je ekonomičniji izbor.

Za velike električne autobuse, ako je cijena baterije manja od 260 američkih dolara/kWh, električni autobus od 4 do 50.000 kilometara/godišnje je cjenovno konkurentan u regionu sa visokim poreznim sistemom na dizel.