Το μέλλον είναι παραπάνω, πώς αλλάζουν το μέλλον οι μπαταρίες ιόντων λιθίου;

Forfatter: Iflowpower – Fournisseur de centrales électriques portables

Τις τελευταίες δεκαετίες, τα ηλεκτρικά οχήματα θα αποκτήσουν μεγάλη ανάπτυξη. Σύμφωνα με την πρόβλεψη της IEA, έως το 2030, η παγκόσμια εγγύηση ηλεκτρικών οχημάτων θα αυξηθεί από 3,7 εκατομμύρια το 2017 σε 130 εκατομμύρια και ο ετήσιος όγκος πωλήσεων θα φτάσει τα 2.

1,5 εκατ. Σε αυτό το σενάριο, η ετήσια χωρητικότητα της νέας μπαταρίας θα αυξηθεί από τα 68 GW W11 το 2017 σε 775 GW, εκ των οποίων το 84% θα χρησιμοποιηθεί σε ελαφρά αυτοκίνητα.

χώρα μου, ΕΕ, Ινδία, ΗΠΑ Η ζήτηση αντιστοιχούσε στο 50%, 18%, 12% και 7% αντίστοιχα. Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, με το μεγάλο μέγεθος της κλίμακας παραγωγής, η τεχνολογία μπαταριών ιόντων λιθίου της κύριας μπαταρίας ηλεκτρικών οχημάτων έχει βελτιωθεί σημαντικά, η τιμή έχει πέσει απότομα, έτσι ώστε η απόδοση κόστους των ηλεκτρικών οχημάτων να ξεκινά με το αυτοκίνητο καυσίμου. Βασικοί παράγοντες κίνησης Από το 1990, η μπαταρία ιόντων λιθίου χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης, στην αποθήκευση ενέργειας (οικιακή χρήση, επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας) και στη βιομηχανία ηλεκτροκινητήρων.

Με το μέγεθος της κλίμακας παραγωγής, η απόδοσή του έχει βελτιωθεί σημαντικά, η τιμή είναι σημαντική πτώση. Μελλοντικός. Χημικά υλικά.

Η απόδοση της μπαταρίας επηρεάζεται από τα υλικά πόλωσης. Το υλικό της καθόδου περιλαμβάνει σφιχτά λίθιο νικέλιο κοβάλτιο μαγγανίου (NMC), οξείδιο αργιλίου νικελίου λιθίου κοβαλτίου (NCA), οξείδιο του μαγγανίου λιθίου (LMO) και φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LFP). Το μεγαλύτερο μέρος του υλικού ανόδου χρησιμοποιεί γραφίτη, βαριά αυτοκίνητα στο βαρύ όχημα. Η τεχνολογία NMC και NCA είναι ότι η ενεργειακή πυκνότητα είναι υψηλότερη, κυριάρχησε στην αγορά μπαταριών φωτός. η ενεργειακή πυκνότητα του LFP είναι χαμηλή, αλλά έχει ωφεληθεί από υψηλότερη διάρκεια ζωής και απόδοση ασφάλειας, είναι επιθυμία χρήσης από βαρέα ηλεκτρικά οχήματα (δηλ. επιβατικά αυτοκίνητα) Χημικό υλικό.

Τα χημικά υλικά έχουν μεγάλο αντίκτυπο στο κόστος της μπαταρίας, χρησιμοποιώντας διαφορετικά χημικά υλικά, και το χάσμα τιμών τους μπορεί να φτάσει το 20%. Χωρητικότητα και μέγεθος μπαταρίας. Η χωρητικότητα της μπαταρίας του ηλεκτρικού οχήματος είναι πολύ διαφορετική, η χωρητικότητα της μπαταρίας τριών μικρών ηλεκτρικών οχημάτων στη χώρα μου είναι 18.

3 ~ 23 kWh; Η χωρητικότητα της μπαταρίας μεσαίου μεγέθους της Ευρώπης και της Βόρειας Αμερικής είναι 23 ~ 60 kWh. χωρητικότητα μπαταρίας μεγάλων αυτοκινήτων στις 75 ~ 100 kWh. Όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας, τόσο χαμηλότερο είναι το κόστος. Υπολογίζεται ότι το κόστος ενέργειας μιας μπαταρίας πορσελάνης 70 kW είναι 25% χαμηλότερο από 30 kW.

Ζυγαριά μηχανικής κατεργασίας. Zhang Da κλίμακα επεξεργασίας για να συνειδητοποιήσει την οικονομία κλίμακας είναι ένας άλλος σημαντικός παράγοντας. Προς το παρόν, το τυπικό εύρος παραγωγής είναι περίπου 0.

5 ~ 8 JW / έτος, το μεγαλύτερο μέρος της παραγωγής είναι περίπου 3 GW / έτος. Σύμφωνα με την τυπική χωρητικότητα των 20 ~ 75 kWh, υπολογίζεται το μεμονωμένο ηλεκτρικό όχημα και η απόδοση μιας μονάδας ισοδυναμεί με τη μηχανική κατεργασία 6000-400.000 συστοιχιών μπαταριών ετησίως. Προς το παρόν, η Γερμανία, οι Ηνωμένες Πολιτείες, η χώρα μου, η Ινδία και άλλα μέρη είναι πρόσφατα κατασκευασμένα μια παρτίδα παραγωγής μεγαλύτερων εργοστασίων μπαταριών, συμπεριλαμβανομένου του Super Factory όταν το έτος Tesla φτάσει τα 35 GW.

Ταχύτητα φόρτισης. Η τρέχουσα τεχνολογία μπορεί να φορτίσει το 80% σε 40 ~ 60 λεπτά. Αυτή η έκκληση έχει προσθέσει την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού της μπαταρίας, όπως η μείωση του πάχους του ηλεκτροδίου, η οποία θα αυξήσει το κόστος της μπαταρίας. μειώστε την ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας, μειώνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Μια δήλωση αποσύνθεσης του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ άλλαξε τον σχεδιασμό της μπαταρίας για να φιλοξενήσει 400 κιλοβάτ φόρτισης θα αυξήσει το κόστος του κόστους της μπαταρίας. Η κύρια τάση της επανάστασης των υλικών θα βασίζεται στην αποσύνθεση του IEA και η μπαταρία ιόντων λιθίου θα εξακολουθεί να κυριαρχεί μέσα σε είκοσι χρόνια, αλλά τα χημικά της υλικά θα αλλάξουν σταδιακά. Πριν από το 2025, μια νέα γενιά μπαταριών ιόντων λιθίου που έχουν χαμηλό κοβάλτιο, υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και καθοδικό νικέλιο κοβάλτιο μαγγανίου λιθίου (NMC) 811 κ.λπ.

θα μπει σε μαζική παραγωγή. Στην άνοδο γραφίτη, προστίθεται μια μικρή ποσότητα πυριτίου και η ενεργειακή πυκνότητα μπορεί να αυξηθεί κατά 50%, ενώ το άλας ηλεκτρολύτη που μπορεί να αντέξει υψηλότερη τάση θα βοηθήσει επίσης στη βελτίωση της απόδοσης. Κατά την περίοδο 2025 έως 2030, το μέταλλο λιθίου είναι μια κάθοδος, το σύνθετο υλικό γραφίτη/πυριτίου για την άνοδο, την μπαταρία ιόντων λιθίου, μπορεί να εισέλθει στη φάση σχεδιασμού και μπορεί ακόμη και να εισάγει στερεούς ηλεκτρολύτες για περαιτέρω βελτίωση της ενεργειακής πυκνότητας και της ασφάλειας της μπαταρίας.

Επιπλέον, η τεχνολογία ιόντων λιθίου μπορεί να αντικατασταθεί από άλλες ενεργειακές πυκνότητες και χαμηλότερο θεωρητικό κόστος με αέρα λιθίου, θείο λιθίου κ.λπ. Ωστόσο, το επίπεδο ανάπτυξης αυτών των τεχνολογιών εξακολουθεί να είναι πολύ χαμηλό και η πραγματική απόδοση εξακολουθεί να διερευνάται. Το άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Nature Journal της 26ης Ιουλίου 2018, ένα άρθρο με τίτλο "TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries" επεσήμανε ότι η εξέλιξη της απόδοσης και της τιμής της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι αργή.

Η στεγανότητα που προκάλεσε το παραπάνω πρόβλημα περιλαμβάνει: στην κρυσταλλική δομή του υλικού του ηλεκτροδίου, η ποσότητα φορτίου που μπορεί να αποθηκευτεί προσεγγίζει γρήγορα το θεωρητικό μέγιστο. η άνοδος της αγοράς είναι δύσκολο να συνεχίσει να επιφέρει μεγάλη μείωση της τιμής. Ακόμη χειρότερα, το υλικό ηλεκτροδίων, όπως το κοβάλτιο και το νικέλιο, είναι πολύ σπάνιο και η τιμή είναι ακριβή. Εάν δεν υπάρξει νέα αλλαγή, αναμένεται να είναι το 2030 ~ 2037 (ή νωρίτερα), η ζήτηση κοβαλτίου και νικελίου.

Υπέρβαση απόδοσης. Από την άλλη πλευρά, νέα εναλλακτικά υλικά ηλεκτροδίων, όπως ο σίδηρος, ο χαλκός, ο χαλκός, βρίσκονται ακόμη σε πρώιμο ερευνητικό στάδιο. Το άρθρο καλεί επιστήμονες υλικών, μηχανικούς και φορείς χρηματοδότησης να αυξήσουν την έρευνα για υλικά ηλεκτροδίων που βασίζονται σε σίδηρο, χαλκό και άλλα υλικά, όπως αποθέματα.

Διαφορετικά, η μεγάλης κλίμακας ανάπτυξη ηλεκτρικών οχημάτων θα περιοριστεί. Οικονομικό里, 里 (里, 里,. Όσον αφορά τις τιμές των μπαταριών, υπάρχει μια μπαταρία που είναι 70-35 kWh / έτος, η χωρητικότητα της μπαταρίας είναι 70 ~ 80 kWh / έτος και το κόστος της χωρητικότητας της μπαταρίας είναι 70 ~ 80 kWh και το κόστος του 2030 μπορεί να μειωθεί σε 100 ~ 122 δολάρια ΗΠΑ / US $ / kW1 (6 $ kW / 1 $ kW) και το κόστος του κόστους της Ιαπωνίας ($ 92 / kW) είναι πολύ κοντά.

Το χάσμα μεταξύ του κόστους των ηλεκτρικών οχημάτων και των τρένων καυσίμων θα μειωθεί σταδιακά, αλλά η τιμή της μπαταρίας και της βενζίνης υπερβαίνει το μέγεθος του αμαξώματος. Για παράδειγμα, η τιμή της μπαταρίας είναι ίση με 400 $ / kWh, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι πολύ ανταγωνιστικά και τα οχήματα με καύσιμα θα είναι πιο οικονομικά. Εάν η τιμή των μπαταριών ηλεκτρικών αυτοκινήτων είναι χαμηλή, η βενζίνη έχει υψηλή τιμή και η ημερήσια χιλιομετρική απόσταση είναι υψηλή, επιλέξτε ένα μικρό ηλεκτρικό αυτοκίνητο ή plug-in υβριδικό αυτοκίνητο από τα μικρά αυτοκίνητα καυσίμου πιο οικονομικά.

Για παράδειγμα, η τιμή της μπαταρίας είναι 120 $ / kWh, η τιμή της βενζίνης είναι υψηλότερη από σήμερα, τότε το αμιγώς ηλεκτρικό αυτοκίνητο θα είναι μια πιο οικονομική επιλογή ανεξάρτητα από τα μακροπρόθεσμα χιλιόμετρα. Εάν η τιμή της μπαταρίας είναι ίση με 260 $ / kWh, τα χιλιόμετρα είναι περισσότερα από 35.000 χιλιόμετρα / έτος, η τιμή του λαδιού φτάνει τα 1,5 $ / λίτρο, είναι μια πιο οικονομική επιλογή.

Για μεγάλα ηλεκτρικά λεωφορεία, εάν η τιμή της μπαταρίας είναι μικρότερη από 260 δολάρια ΗΠΑ / kWh, το ηλεκτρικό λεωφορείο από 4 έως 50.000 χιλιόμετρα / έτος είναι ανταγωνιστικό κόστος στην περιοχή με υψηλό φορολογικό σύστημα ντίζελ.