Tulevik on eespool, kuidas liitiumioonaku tulevikku muudab

著者：Iflowpower – Fornitur Portable Power Station

Viimastel aastakümnetel on elektrisõidukid ulatuslikult arenenud. IEA prognoosi kohaselt tõuseb 2030. aastaks ülemaailmne elektrisõidukite garantii 2017. aasta 3,7 miljonilt 130 miljonile ning aastane müügimaht ulatub 2-ni.

1,5 miljonit. Selle stsenaariumi korral tõuseb aastane uue aku võimsus 68 GW W11-lt 2017. aastal 775 GW-ni, millest 84% kasutatakse kergetes autodes.

minu riik, EL, India, USA nõudlus moodustas vastavalt 50%, 18%, 12% ja 7%. Viimase kahe aastakümne jooksul on suure tootmismahuga elektrisõidukite põhiaku liitiumioonaku tehnoloogia oluliselt paranenud, hind on järsult langenud, nii et elektrisõidukite kulutasu algab kütuseautost. Peamised tõuketegurid Alates 1990. aastast on liitiumioonakut laialdaselt kasutatud olmeelektroonikas, energia salvestamisel (kodumajapidamine, kommunaalteenused) ja elektrimootoritööstuses.

Tootmismastaabi suuruse tõttu on selle jõudlus oluliselt paranenud, hind on oluliselt langenud. Tulevik. Keemilised materjalid.

Aku jõudlust mõjutavad polarisatsioonimaterjalid. Katoodi materjal sisaldab tihedalt liitiumnikkel-mangaankoobaltit (NMC), liitium-nikkel-koobalt-alumiiniumoksiidi (NCA), liitiummangaanoksiidi (LMO) ja liitiumraudfosfaati (LFP); suurem osa anoodimaterjalist kasutab grafiiti, rasked autod raskeveokites Ringlusiga, liitiumtitanaat (LTO). NMC ja NCA tehnoloogia seisneb selles, et energiatihedus on suurem, domineerib kerge aku turul; LFP energiatihedus on madal, kuid see on saanud kasu tsükli pikemast elueast ja ohutusnäitajatest, see on soov kasutada rasketes elektrisõidukites (st sõiduautodes) Keemiline materjal.

Keemilistel materjalidel on suur mõju aku kuludele, kasutades erinevaid keemilisi materjale ning nende hinnavahe võib ulatuda 20%-ni. Aku mahutavus ja suurus. Elektrisõidukite aku mahutavus on väga erinev, minu kodumaal on kolme väikese elektrisõiduki aku mahutavus 18.

3 ~ 23 kWh; Euroopa ja Põhja-Ameerika keskmise suurusega autoaku võimsus on 23 ~ 60 kWh; suurte autode aku mahutavus 75 ~ 100 kWh. Mida suurem on aku mahutavus, seda madalam on hind. Hinnanguliselt on 70 kW elektrienergia aku ühiku energiakulu 25% madalam kui 30 kW.

Mehaaniline skaala. Zhang Da töötlemise skaala mastaabimajanduse realiseerimiseks on veel üks oluline tegur. Praegu on tüüpiline tootmisvahemik umbes 0.

5 ~ 8 JW aastas, suurem osa toodangust on umbes 3 GW aastas. Tüüpilise võimsuse 20–75 kWh järgi arvutatakse üks elektrisõiduk ja ühe tehase toodang võrdub 6000–400 000 akupaki töötlemisega aastas. Praegu on Saksamaal, Ameerika Ühendriikides, minu riigis, Indias ja mujal äsja ehitatud partii suuremaid akutehaseid, sealhulgas Super Factory, kui Tesla aasta jõuab 35 GW-ni.

Laadimiskiirus. Praegune tehnoloogia suudab laadida 80% 40–60 minutiga. See apellatsioon on muutnud aku disaini keerukamaks, näiteks vähendanud elektroodi paksust, mis suurendab akukulusid; vähendada aku energiatihedust, lühendades seeläbi aku eluiga.

USA energeetikaministeeriumi lagunemisaruanne muutis aku konstruktsiooni, et mahutada 400 kilovatti laadimist, mis suurendab aku kulusid. Materjali revolutsiooni põhitrend saab põhinema IEA lagunemisel ja liitiumioonaku jääb kahekümne aasta jooksul endiselt domineerima, kuid selle keemilised materjalid muutuvad järk-järgult. Enne 2025. aastat uue põlvkonna liitiumioonakud, millel on madal koobaltisisaldus, kõrge energiatihedus ja katoodliitiumnikkel-mangaankoobalt (NMC) 811 jne.

läheb masstootmisse. Grafiitanoodile lisatakse väike kogus räni ja energiatihedust saab suurendada 50%, samas aitab jõudlust parandada ka elektrolüüdisool, mis talub kõrgemat pinget. Ajavahemikul 2025–2030 on liitiummetall katood, anoodi, liitiumioonaku jaoks mõeldud grafiit/räni komposiitmaterjal, mis võib jõuda projekteerimisfaasi ja võib energiatiheduse ja aku ohutuse edasiseks parandamiseks kasutusele võtta isegi tahkeid elektrolüüte.

Lisaks võib liitiumioontehnoloogia asendada muu energiatihedusega ja madalamate teoreetiliste kuludega liitiumõhu, liitiumi väävli jne abil. Kuid nende tehnoloogiate arengutase on endiselt väga madal ja tegelikku jõudlust alles uuritakse. Ajakirjas Nature Journal 26. juulil 2018 avaldatud artiklis pealkirjaga "TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries" juhiti tähelepanu sellele, et liitiumioonakude jõudluse ja hinna areng on aeglane.

Eeltoodud probleemist tingitud tihedus hõlmab järgmist: elektroodi materjali kristallstruktuuris on salvestatav laengu hulk kiiresti lähenemas teoreetilisele maksimumile; turu tõusu on raske jätkata, et tuua suurt hinnalangust. Mis veelgi hullem, elektroodimaterjale, nagu koobalt ja nikkel, on väga vähe ja hind on kallis. Kui uut muutust ei toimu, on see eeldatavasti aastatel 2030–2037 (või varem), koobalti ja nikli nõudlus.

Saagikuse ületamine. Teisest küljest on uued alternatiivsed elektroodmaterjalid, nagu raud, vask, vask, alles algfaasis. Artiklis kutsutakse materjaliteadlasi, insenere ja rahastamisasutusi üles suurendama raual, vasel ja muudel materjalidel, näiteks varudel põhinevate elektroodide materjalide uurimist.

Vastasel juhul piiratakse elektrisõidukite laiaulatuslikku arendamist. Majanduslik 掂 掂 影响 因 紧 因 因 因 因 因: 因::: 程: 程: 里 行 里 里 里 里 里 (題, 里 里 (程 ( 里 里 里)里, 里 (里, 里,. Akuhindade osas on aku, mille võimsus on 70–35 kWh aastas, aku võimsus on 70–80 kWh aastas ja aku võimsus on 70–80 kWh ning 2030. aasta maksumust saab vähendada 100–122 USA dollarini kWh, EL-iga (minu riigi maksumus on 93–80 kWh) ja Jaapan 1 kW. (92 $ / kW) on väga lähedal.

Vahe elektrisõidukite ja kütuserongide maksumuse vahel väheneb järk-järgult, kuid aku ja bensiini hind ületab kere suurust. Näiteks aku hind on 400 $ / kWh, elektriautod on väga konkurentsivõimelised ja kütusega sõidukid on säästlikumad. Kui elektriautode akude hind on madal, bensiin kõrge ja päevane läbisõit suur, siis valige väike elektriauto või pistikhübriidauto, mis on ökonoomsem.

Näiteks aku hind on 120 $ / kWh, bensiini hind on kõrgem kui täna, siis on puhas elektriauto säästlikum valik sõltumata pikaajalisest läbisõidust. Kui aku hind on 260 dollarit / kWh, läbisõit on üle 35 000 kilomeetri aastas, nafta hind ulatub 1,5 dollarini / liiter, on ökonoomsem valik.

Suurte elektribusside puhul, kui aku hind on alla 260 USA dollari / kWh, on 4–50 000 kilomeetrit aastas elektribuss kõrge diislikütuse maksusüsteemiga piirkonnas kulukonkurentsivõimeline.