भविष्य ऊपर है, लिथियम आयन बैटरी भविष्य को कैसे बदलती है

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

पिछले कुछ दशकों में इलेक्ट्रिक वाहनों का बड़े पैमाने पर विकास होगा। आईईए के पूर्वानुमान के अनुसार, 2030 तक वैश्विक इलेक्ट्रिक वाहन गारंटी 2017 में 3.7 मिलियन से बढ़कर 130 मिलियन हो जाएगी, और वार्षिक बिक्री मात्रा 2.5 बिलियन तक पहुंच जाएगी।

1.5 मिलियन. इस परिदृश्य में, वार्षिक नई बैटरी क्षमता 2017 में 68 गीगावाट W11 से बढ़कर 775 गीगावाट हो जाएगी, जिसमें से 84% का उपयोग हल्की कारों में किया जाएगा।

मेरे देश, यूरोपीय संघ, भारत, अमेरिका में मांग क्रमशः 50%, 18%, 12% और 7% थी। पिछले दो दशकों में, उत्पादन पैमाने के बड़े आकार के साथ, मुख्य इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी की लिथियम-आयन बैटरी तकनीक में काफी सुधार हुआ है, कीमत में तेजी से गिरावट आई है, ताकि इलेक्ट्रिक वाहनों का लागत प्रदर्शन ईंधन कार से शुरू हो। प्रमुख प्रेरक कारक 1990 के बाद से, लिथियम-आयन बैटरी का व्यापक रूप से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऊर्जा भंडारण (घरेलू, उपयोगिताएँ) और इलेक्ट्रिक मोटर उद्योग में उपयोग किया गया है।

उत्पादन पैमाने के आकार के साथ, इसके प्रदर्शन में काफी सुधार हुआ है, कीमत में पर्याप्त गिरावट आई है। भविष्य। रासायनिक सामग्री.

बैटरी का प्रदर्शन ध्रुवीकरण सामग्री से प्रभावित होता है। कैथोड सामग्री में लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट (एनएमसी), लिथियम निकल कोबाल्ट एल्यूमीनियम ऑक्साइड (एनसीए), लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड (एलएमओ) और लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) शामिल हैं; अधिकांश एनोड सामग्री में ग्रेफाइट, भारी वाहनों में परिसंचारी जीवन, लिथियम टाइटेनेट (एलटीओ) का उपयोग होता है। एनएमसी और एनसीए प्रौद्योगिकी है कि ऊर्जा घनत्व अधिक है, प्रकाश बैटरी बाजार पर हावी है; एलएफपी की ऊर्जा घनत्व कम है, लेकिन यह उच्च चक्र जीवन और सुरक्षा प्रदर्शन से लाभान्वित हुआ है, यह भारी इलेक्ट्रिक वाहनों (यानी यात्री कारों) द्वारा उपयोग करने की इच्छा है रासायनिक सामग्री।

रासायनिक सामग्रियों का बैटरी लागत पर बड़ा प्रभाव पड़ता है, विभिन्न रासायनिक सामग्रियों का उपयोग करने पर, उनकी कीमत का अंतर 20% तक पहुंच सकता है। बैटरी की क्षमता और आकार. इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी की क्षमता बहुत अलग है, मेरे देश में तीन छोटे इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी क्षमता 18 है।

3 ~ 23 kWh; यूरोप और उत्तरी अमेरिकी मध्यम आकार के मोटर वाहन बैटरी की क्षमता 23 ~ 60 kWh है; बड़ी कारों की बैटरी क्षमता 75 ~ 100 kWh है। बैटरी की क्षमता जितनी अधिक होगी, लागत उतनी ही कम होगी। यह अनुमान लगाया गया है कि 70 किलोवाट की चीनी बैटरी इकाई की ऊर्जा लागत 30 किलोवाट की तुलना में 25% कम है।

मशीनिंग स्केल. झांग दा प्रसंस्करण पैमाने पैमाने की अर्थव्यवस्था का एहसास करने के लिए एक और महत्वपूर्ण कारक है। वर्तमान में, सामान्य उत्पादन रेंज लगभग 0.

5 ~ 8 जेडडब्ल्यू/वर्ष, अधिकांश उत्पादन लगभग 3 गीगावाट/वर्ष है। 20 ~ 75 kWh की विशिष्ट क्षमता के अनुसार, एकल इलेक्ट्रिक वाहन की गणना की जाती है, और एक एकल संयंत्र का उत्पादन प्रति वर्ष 6000-400,000 बैटरी पैक की मशीनिंग के बराबर होता है। वर्तमान में, जर्मनी, संयुक्त राज्य अमेरिका, मेरे देश, भारत और अन्य स्थानों पर नव निर्मित बड़ी बैटरी कारखानों का एक बैच है, जिसमें सुपर फैक्ट्री भी शामिल है जब टेस्ला वर्ष 35 गीगावॉट तक पहुंचता है।

चार्जिंग गति. वर्तमान तकनीक 40 ~ 60 मिनट में 80% चार्ज कर सकती है। इस अपील ने बैटरी डिजाइन की जटिलता को बढ़ा दिया है, जैसे इलेक्ट्रोड की मोटाई कम करना, जिससे बैटरी की लागत बढ़ जाएगी; बैटरी की ऊर्जा घनत्व कम हो जाएगी, जिससे बैटरी का जीवन छोटा हो जाएगा।

अमेरिकी ऊर्जा विभाग के एक अपघटन वक्तव्य में कहा गया है कि 400 किलोवाट चार्जिंग के लिए बैटरी के डिजाइन में परिवर्तन करने से बैटरी की लागत में वृद्धि होगी। भौतिक क्रांति की मुख्य प्रवृत्ति आईईए के अपघटन पर आधारित होगी, और लिथियम-आयन बैटरी अभी भी बीस वर्षों के भीतर हावी रहेगी, लेकिन इसकी रासायनिक सामग्री धीरे-धीरे बदल जाएगी। 2025 से पहले, लिथियम आयन बैटरी की एक नई पीढ़ी जिसमें कम कोबाल्ट, उच्च ऊर्जा घनत्व और कैथोड लिथियम निकल मैंगनीज कोबाल्ट (एनएमसी) 811 आदि होंगे।

बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रवेश करेगा। ग्रेफाइट एनोड में थोड़ी मात्रा में सिलिकॉन मिलाया जाता है, और ऊर्जा घनत्व को 50% तक बढ़ाया जा सकता है, जबकि इलेक्ट्रोलाइट नमक जो उच्च वोल्टेज का सामना कर सकता है, वह प्रदर्शन को बेहतर बनाने में भी मदद करेगा। 2025 से 2030 की अवधि के दौरान, लिथियम धातु एक कैथोड है, एनोड के लिए ग्रेफाइट / सिलिकॉन मिश्रित सामग्री, लिथियम आयन बैटरी, डिजाइन चरण में प्रवेश कर सकती है, और ऊर्जा घनत्व और बैटरी सुरक्षा में और सुधार करने के लिए ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स भी पेश कर सकती है।

इसके अलावा, लिथियम आयन प्रौद्योगिकी को अन्य ऊर्जा घनत्व और कम सैद्धांतिक लागत वाले लिथियम वायु, लिथियम सल्फर आदि द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। हालाँकि, इन प्रौद्योगिकियों का विकास स्तर अभी भी बहुत कम है, और वास्तविक प्रदर्शन अभी भी जांच के अधीन है। 26 जुलाई, 2018 के नेचर जर्नल में प्रकाशित लेख, "टेनईयर्सलेफ्टटोरडिजाइनलिथियम-आयनबैटरीज" शीर्षक से एक लेख ने बताया कि लिथियम-आयन बैटरी के प्रदर्शन और कीमत का विकास धीमा है।

इस प्रकार तंग उपरोक्त समस्या का कारण बनता है: इलेक्ट्रोड सामग्री की क्रिस्टल संरचना में, चार्ज की मात्रा जिसे संग्रहीत किया जा सकता है वह सैद्धांतिक अधिकतम तक पहुंचने के लिए तेजी से है; बाजार में वृद्धि एक बड़ी कीमत में कमी लाने के लिए जारी रखना मुश्किल है। इससे भी बुरी बात यह है कि कोबाल्ट और निकल जैसे इलेक्ट्रोड पदार्थ बहुत दुर्लभ हैं और उनकी कीमत भी बहुत अधिक है। यदि कोई नया परिवर्तन नहीं होता है, तो 2030 ~ 2037 (या उससे पहले) में कोबाल्ट और निकल की मांग बढ़ने की उम्मीद है।

उपज से अधिक होना। दूसरी ओर, लोहा, तांबा, तांबा जैसी नई वैकल्पिक इलेक्ट्रोड सामग्री अभी भी प्रारंभिक शोध चरण में है। लेख में सामग्री वैज्ञानिकों, इंजीनियरों और वित्त पोषण एजेंसियों से लोहा, तांबा और अन्य भंडारों पर आधारित इलेक्ट्रोड सामग्रियों पर अनुसंधान बढ़ाने का आह्वान किया गया है।

अन्यथा, इलेक्ट्रिक वाहनों का बड़े पैमाने पर विकास प्रतिबंधित हो जाएगा। आर्थिक 掂 掂 影响 因 紧 因 因 因 因 因: 因::: 程: 程: 里 行 里 里 里 里 里 (程 (里 行 里 (里, 里,里, 里 (里, 里,. बैटरी की कीमतों के संदर्भ में, एक बैटरी है जो 70-35 kWh / वर्ष है, बैटरी की क्षमता 70 ~ 80 kWh / वर्ष है, और बैटरी की क्षमता की लागत 70 ~ 80 kWh है, और 2030 की लागत 100 ~ 122 अमेरिकी डॉलर / kWh तक कम हो सकती है, यूरोपीय संघ ($ 93 / kW), मेरे देश ($ 116 / kW) और जापान की लागत ($ 92 / kW) की लागत बहुत करीब है।

इलेक्ट्रिक वाहनों और ईंधन ट्रेनों की लागत के बीच का अंतर धीरे-धीरे कम हो जाएगा, लेकिन बैटरी और गैसोलीन की कीमत शरीर के आकार से अधिक है। उदाहरण के लिए, बैटरी की कीमत 400 डॉलर/किलोवाट घंटा के बराबर है, इलेक्ट्रिक कारें बहुत प्रतिस्पर्धी हैं, और ईंधन वाहन अधिक किफायती होंगे। यदि इलेक्ट्रिक कार की बैटरी की कीमत कम है, गैसोलीन की कीमत अधिक है, और दैनिक माइलेज अधिक है, तो छोटी ईंधन कारों की तुलना में छोटी इलेक्ट्रिक कार या प्लग-इन हाइब्रिड कार का चयन अधिक किफायती है।

उदाहरण के लिए, बैटरी की कीमत 120 डॉलर / kWh है, गैसोलीन की कीमत आज की तुलना में अधिक है, तो दीर्घकालिक माइलेज की परवाह किए बिना शुद्ध इलेक्ट्रिक कार अधिक किफायती विकल्प होगी। यदि बैटरी की कीमत $ 260 / kWh के बराबर है, तो माइलेज 35,000 किलोमीटर / वर्ष से अधिक है, तेल की कीमत $ 1.5 / लीटर तक पहुंच जाती है, यह अधिक किफायती विकल्प है।

बड़ी इलेक्ट्रिक बसों के लिए, यदि बैटरी की कीमत 260 अमेरिकी डॉलर/किलोवाट घंटा से कम है, तो 4 से 50,000 किलोमीटर/वर्ष वाली इलेक्ट्रिक बस उच्च डीजल कर प्रणाली वाले क्षेत्र में लागत प्रतिस्पर्धी है।