Келечек жогоруда, литий-иондук батарейка келечекти кантип өзгөртөт

Awdur: Iflowpower - Proveedor de centrales eléctricas portátiles

Акыркы бир нече он жылдыкта электр унаалары масштабдуу өнүгүүгө ээ болот. IEA прогнозуна ылайык, 2030-жылга карата дүйнөлүк электр унаа кепилдиги 2017-жылдагы 3,7 миллиондон 130 миллионго чейин көтөрүлөт жана жылдык сатуу көлөмү 2ге жетет.

1,5 млн. Бул сценарийде жыл сайын жаңы батареянын кубаттуулугу 2017-жылдагы 68 ГВт W11ден 775 ГВтка чейин көтөрүлөт, анын 84% жеңил унааларда колдонулат.

менин өлкөм, ЕБ, Индия, АКШнын суроо-талап тиешелүүлүгүнө жараша 50%, 18%, 12% жана 7% түздү. Акыркы эки он жылдыкта, өндүрүш масштабынын чоң көлөмү менен, негизги электр унаа аккумуляторунун литий-иондук батареянын технологиясы абдан жакшырды, баасы кескин төмөндөдү, ошондуктан электр унааларынын наркынын көрсөткүчтөрү күйүүчү май менен башталат. Негизги Drive факторлору 1990-жылдан бери литий-иондук батарейка керектөөчү электроникада, энергияны сактоодо (тиричилик, коммуналдык кызматтарда) жана электр кыймылдаткыч өнөр жайында кеңири колдонулуп келет.

Өндүрүш масштабынын өлчөмү менен, анын көрсөткүчтөрү абдан жакшырды, баасы олуттуу төмөндөп кетти. Келечек. Химиялык материалдар.

Батареянын иштешине поляризациялык материалдар таасир этет. Катоддук материал литий никель марганец кобальт (NMC), литий никель кобальт алюминий оксиди (NCA), литий марганец кычкылы (LMO) жана литий темир фосфат (LFP), анын ичинде тыгыз болуп саналат; аноддук материалдын көбү графитти, оор унаадагы оор машиналарды колдонот Circulating life, литий титанат (LTO). NMC жана NCA технологиясы энергиянын тыгыздыгы жогору, жарык батарея рыногунда үстөмдүк кылат; LFPдин энергия тыгыздыгы төмөн, бирок ал циклдин иштөө мөөнөтү жана коопсуздук көрсөткүчтөрү жогору болгон, бул оор электр унаалары (б.а. жүргүнчү ташуучу унаалар) Химиялык материал менен колдонууну каалашат.

Химиялык материалдар ар кандай химиялык материалдарды колдонуп, батарейканын чыгымдарына чоң таасирин тийгизет жана алардын баасында ажырым 20% жетиши мүмкүн. Батарея сыйымдуулугу жана өлчөмү. Электр унаасынын аккумуляторунун кубаттуулугу абдан айырмаланып турат, менин өлкөдө үч кичинекей электр унаасынын батареясынын кубаттуулугу 18.

3 ~ 23 кВт/саат; Европа жана Түндүк Американын орто өлчөмдөгү автомобиль аккумуляторунун кубаттуулугу 23 ~ 60 кВт саат; чоң унаалардын аккумуляторунун кубаттуулугу 75 ~ 100 кВт/саат. Батареянын кубаттуулугу канчалык чоң болсо, баасы ошончолук төмөн болот. 70 кВттык батарейканын бирдигинин энергия баасы 30 кВттан 25% төмөн экени болжолдонууда.

Иштетүү масштабы. Чжан Да кайра иштетүү масштабдуу экономиканы ишке ашыруу үчүн дагы бир маанилүү жагдай болуп саналат. Азыркы учурда, типтүү өндүрүш диапазону 0 болуп саналат.

5 ~ 8 JW / жыл, өндүрүштүн көбү болжол менен 3 GW / жыл. 20 ~ 75 кВт/саат типтүү кубаттуулугуна ылайык, жалгыз электр унаа эсептелинет жана бир заводдун өндүрүшү жылына 6000-400 000 батарея пакеттерин иштетүүгө барабар. Азыркы учурда, Германия, Америка Кошмо Штаттары, менин өлкөм, Индия жана башка жерлерде Tesla жылы 35 GW жеткенде Super Factory, анын ичинде өндүрүштүк ири батарея заводдорунун партиясын, жаңы курулган.

Заряддоо ылдамдыгы. Учурдагы технология 40 ~ 60 мүнөт ичинде 80% кубаттай алат. Бул кайрылуу батареянын чыгымдарын кошо турган электроддун калыңдыгын азайтуу сыяктуу батареянын дизайнынын татаалдыгын кошту; батареянын энергия тыгыздыгын азайтып, ошону менен батареянын иштөө мөөнөтүн кыскартат.

АКШнын Энергетика министрлигинин ыдыраган билдирүүсү 400 киловатт кубаттоого ылайыкташтырылып, аккумулятордун дизайнын өзгөртүп, батарейканын баасын жогорулатат. Материалдык революциянын негизги тенденциясы МЭАнын бузулушуна негизделет жана литий-иондук батарея жыйырма жылдын ичинде дагы эле үстөмдүк кылат, бирок анын химиялык материалдары акырындык менен өзгөрөт. 2025-жылга чейин, аз кобальт, жогорку энергия тыгыздыгы жана катод литий никель марганец кобальт (NMC) 811 бар литий-иондук батарейкалардын жаңы мууну, ж.б.

массалык өндүрүшкө кирет. Графит анодуна аз өлчөмдө кремний кошулуп, энергиянын тыгыздыгын 50% га көбөйтүүгө болот, ал эми жогорку чыңалууга туруштук бере алган электролит тузу да иштөөнү жакшыртууга жардам берет. 2025-жылдан 2030-жылга чейинки мезгилде литий металл анод үчүн катод, графит / кремний курама материалы, литий-иондук батарейка, долбоорлоо фазасына кириши мүмкүн, ал тургай, энергиянын тыгыздыгын жана батареянын коопсуздугун андан ары жакшыртуу үчүн катуу электролиттерди киргизе алат.

Мындан тышкары, литий-ион технологиясы башка энергия тыгыздыгы менен алмаштырылышы мүмкүн жана литий аба менен төмөнкү теориялык чыгымдар, литий күкүрт, ж.б. Бирок, бул технологиялардын өнүгүү деңгээли дагы эле өтө төмөн жана иш жүзүндө аткарылышы дагы эле текшерилүүдө. Nature Journal 2018-жылдын 26-июлунда жарыяланган макалада "TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries" деген макалада литий-иондук батарейканын иштешинин жана баасынын эволюциясы жай экенине көңүл бурулган.

тыгыз Ошентип, жогоруда көйгөйдү камтыйт: электрод материалдын кристалл түзүмүндө, сакталышы мүмкүн заряддын көлөмү теориялык максимумга жакын тез; рыноктун көтөрүлүшүн улантуу кыйын баанын чоң төмөндөшүнө алып келет. Андан да жаманы, электроддун материалы, мисалы, кобальт, никель абдан аз, баасы кымбат. эч кандай жаңы өзгөрүү жок болсо, анда 2030 ~ 2037 (же мурда), кобальт жана никелге суроо-талап болушу күтүлүүдө.

Ашыкча түшүмдүүлүк. Башка жагынан алып караганда, темир, жез, жез сыяктуу жаңы альтернативалуу электрод материалдары дагы эле алгачкы изилдөө стадиясында турат. Макалада материал таануучулар, инженерлер жана финансы агентстволору темирге, жезге жана запастар сыяктуу башка материалдарга негизделген электроддук материалдар боюнча изилдөөлөрдү көбөйтүүгө чакырат.

Болбосо электромобилдерди масштабдуу өнүктүрүүгө чектөө коюлат. Экономикалык 掂 掂 影响 因 紧 因 因 因 因: 因::: 程: 程: 里 行 里 里 里 里 里 里 里 里 (猨里,里, 里, 里 (里, 里,. Батареянын баасы боюнча 70-35 кВт/саат аккумулятор бар, батареянын сыйымдуулугу 70 ~ 80 кВт/саат, ал эми батареянын сыйымдуулугу 70 ~ 80 кВтсаат, ал эми 2030-жылга карата наркы 100 ~ 122 АКШ доллары/кВт/саатка чейин төмөндөтүлүшү мүмкүн, ЕБ менен ($1 кВт), менин өлкөм ($1 кВт), Япониянын өздүк наркы ($92/кВт) абдан жакын.

Электромобильдер менен күйүүчү поезддердин баасынын ортосундагы ажырым бара-бара азаят, бирок аккумулятор менен бензиндин баасы кузовдун көлөмүнөн ашып кетет. Мисалы, аккумулятордун баасы 400 доллар/кВт саатка барабар, электромобилдер абдан атаандаштыкка жөндөмдүү, ал эми күйүүчү май менен жүрүүчү унаалар үнөмдүү болот. Электр унаанын аккумуляторлорунун баасы төмөн болсо, бензиндин баасы жогору болсо жана күнүмдүк жүрүү ылдамдыгы жогору болсо, майда күйүүчү майлуу унааларга караганда үнөмдүү кичинекей электр унаасын же плагин гибриддик унааны тандаңыз.

Мисалы, аккумулятордун баасы 120 доллар/кВт.саат, бензиндин баасы азыркыдан жогору болсо, анда таза электромобил узак мөөнөттүү пробегине карабастан үнөмдүү тандоо болот. Эгерде аккумулятордун баасы 260 доллар/кВт саатка барабар болсо, пробег 35 000 километрден ашса, мунайдын баасы 1,5 доллар/литрге жетет, бул кыйла үнөмдүү тандоо.

Чоң электр автобустары үчүн, эгерде аккумулятордун баасы 260 АКШ доллары/кВт сааттан аз болсо, жылына 4төн 50 000 километрге чейинки электр автобустары дизелдик салык системасы жогору болгон аймакта атаандаштыкка жөндөмдүү.