Budućnost je iznad, kako litij-ionska baterija mijenja budućnost

Forfatter: Iflowpower – Fournisseur de centrales électriques portables

U posljednjih nekoliko desetljeća električna vozila će dobiti veliki razvoj. Prema predviđanjima IEA-e, do 2030. globalno jamstvo za električna vozila porast će s 3,7 milijuna u 2017. na 130 milijuna, a godišnji obujam prodaje dosegnut će 2.

1,5 milijuna. U ovom scenariju, godišnji kapacitet nove baterije porast će 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 iznosila 50%, 18%, 12%, odnosno 7%. Tijekom posljednja dva desetljeća, s velikom veličinom proizvodnog opsega, tehnologija litij-ionskih baterija glavne baterije električnih vozila uvelike se poboljšala, cijena je naglo pala, tako da troškovna izvedba električnih vozila počinje s automobilom za gorivo. Ključni pokretački čimbenici Od 1990. godine litij-ionska baterija naširoko se koristi u potrošačkoj elektronici, pohrani energije (kućanstvo, komunalije) i industriji električnih motora.

S veličinom proizvodne ljestvice, njegova izvedba se znatno poboljšala, cijena je znatno pala. Budućnost. Kemijski materijali.

Na rad baterije utječu polarizacijski materijali. Materijal katode čvrsto uključuje litij nikal mangan kobalt (NMC), litij nikal kobalt aluminijev oksid (NCA), litij mangan oksid (LMO) i litij željezo fosfat (LFP); većina anodnog materijala koristi grafit, teški automobili u teškim vozilima, životni vijek, litij titanat (LTO). NMC i NCA tehnologija je da je gustoća energije veća, dominira tržištem svjetla baterija; energetska gustoća LFP-a je niska, ali ima koristi od većeg vijeka trajanja i sigurnosnih performansi, želja je da ga koriste teška električna vozila (tj. osobna vozila) Kemijski materijal.

Kemijski materijali imaju veliki utjecaj na troškove baterija, koristeći različite kemijske materijale, a razlika u njihovoj cijeni može doseći 20%. Kapacitet i veličina baterije. Kapacitet baterije električnih vozila je vrlo različit, kapacitet baterije tri mala električna vozila u mojoj zemlji je 18.

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

Strojna ljestvica. Zhang Da obrada mjerila za ostvarenje ekonomije razmjera još je jedan važan faktor. Trenutno je tipičan raspon proizvodnje oko 0.

5 ~ 8 JW / godišnje, većina proizvodnje je oko 3 GW / godišnje. Prema tipičnom kapacitetu od 20 ~ 75 kWh, izračunato je jedno električno vozilo, a učinak jednog postrojenja ekvivalentan je strojnoj obradi 6000-400 000 baterijskih paketa godišnje. Trenutno su Njemačka, Sjedinjene Države, moja zemlja, Indija i druga mjesta novoizgrađene serije većih tvornica baterija, uključujući Super tvornicu kada Tesla godina dosegne 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 život baterije.

Izjava o razgradnji američkog Ministarstva energetike promijenila je dizajn baterije kako bi se prilagodila 400 kilovata punjenja, što će povećati troškove troškova baterije. Glavni trend materijalne revolucije temeljit će se na razgradnji IEA, a litij-ionska baterija će i dalje dominirati u roku od dvadeset godina, ali će se njezini kemijski materijali postupno mijenjati. Prije 2025., nova generacija litij-ionskih baterija koje imaju nisku razinu kobalta, visoku gustoću energije i katodu litij nikal mangan kobalt (NMC) 811 itd.

će ući u masovnu proizvodnju. U grafitnu anodu dodaje se mala količina silicija, a gustoća energije se može povećati za 50%, dok će sol elektrolita koja može izdržati viši napon također pomoći u poboljšanju performansi. Tijekom razdoblja od 2025. do 2030. metalni litij je katoda, kompozitni materijal grafit/silicij za anodu, litij-ionska baterija, može ući u fazu dizajna, a može čak uvesti i čvrste elektrolite za daljnje poboljšanje gustoće energije i sigurnosti baterije.

Osim toga, litij-ionska tehnologija može se zamijeniti drugim gustoćama energije i nižim teorijskim troškovima s litijevim zrakom, litijevim sumporom itd. Međutim, razina razvoja ovih tehnologija još je uvijek vrlo niska, a stvarna izvedba još uvijek se istražuje. Članak objavljen u Nature Journalu od 26. srpnja 2018., članak pod naslovom "TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries" istaknuo je da je evolucija performansi i cijene litij-ionske baterije spora.

Čvrstoća koja je tako uzrokovana gornjim problemom uključuje: u kristalnoj strukturi materijala elektrode, količina naboja koja se može pohraniti brzo se približava teoretskom maksimumu; porast na tržištu je teško nastaviti donijeti veliko smanjenje cijena. Što je još gore, materijal elektrode, poput kobalta i nikla, vrlo je rijedak, a cijena je visoka. Ako ne dođe do nove promjene, očekuje se da će to biti između 2030. i 2037. (ili ranije), potražnja za kobaltom i niklom.

Prekoračenje prinosa. S druge strane, novi alternativni elektrodni materijali, poput željeza, bakra, bakra, još su u ranoj fazi istraživanja. Članak poziva znanstvenike za materijale, inženjere i agencije za financiranje da pojačaju istraživanja materijala za elektrode koji se temelje na željezu, bakru i drugim materijalima kao što su rezerve.

U suprotnom, veliki razvoj električnih vozila bit će 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 行 里 (里, 里,里, 里 (里, 里,. Što se tiče cijena baterija, postoji baterija koja iznosi 70-35 kWh / godina, kapacitet baterije je 70 ~ 80 kWh / godina, a cijena kapaciteta baterije je 70 ~ 80 kWh, a cijena 2030. može se smanjiti na 100 ~ 122 američkih dolara / kWh, s EU (93 dolara / kW), mojom zemljom (116 dolara / kW) i cijenom troškova Japana (92 $ / kW) je vrlo blizu.

Jaz između cijene električnih vozila i pogona za gorivo postupno će se smanjivati, ali cijena baterije i benzina premašuje veličinu tijela. Na primjer, cijena baterije jednaka je 400 $ / kWh, električni automobili su vrlo konkurentni, a vozila s gorivom bit će ekonomičnija. Ako je cijena baterija za električni automobil niska, benzin ima visoku cijenu, a dnevna kilometraža visoka, odaberite mali električni automobil ili plug-in hibridni automobil od ekonomičnijih automobila s malim gorivom.

Primjerice, 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 $ / kWh, kilometraža je veća od 35.000 kilometara / godišnje, cijena ulja doseže 1,5 $ / litri, 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 troškovno konkurentan u regiji s visokim sustavom poreza na dizel.