Fremtiden er over, hvordan endrer litiumionbatterier fremtiden?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station Supplier

De siste tiårene vil elektriske kjøretøy få en storstilt utvikling. I følge IEAs prognose vil den globale elbilgarantien innen 2030 øke fra 3,7 millioner i 2017 til 130 millioner, og det årlige salgsvolumet vil nå 2.

1,5 millioner. I dette scenariet vil den årlige nye batterikapasiteten øke fra 68 GW W11 i 2017 til 775 GW, hvorav 84 % vil bli brukt i lette biler.

mitt land, EU, India, USA. Etterspørselen utgjorde henholdsvis 50 %, 18 %, 12 % og 7 %. I løpet av de siste to tiårene, med den store størrelsen på produksjonsskalaen, har litiumionbatteriteknologien til hovedbatteriet for elektriske kjøretøy forbedret seg kraftig, prisen har falt kraftig, slik at kostnadsytelsen til elektriske kjøretøy begynner med drivstoffbilen. Viktige drivfaktorer Siden 1990 har litium-ion-batteriet blitt mye brukt i forbrukerelektronikk, energilagring (husholdning, verktøy) og elektrisk motorindustri.

Med størrelsen på produksjonsskalaen, har ytelsen forbedret seg betydelig, prisen er betydelig nedgang. Framtid. Kjemiske materialer.

Batteriytelsen påvirkes av polarisasjonsmaterialer. Katodematerialet er tett inkludert litium nikkel mangan kobolt (NMC), litium nikkel kobolt aluminium oksid (NCA), litium mangan oksid (LMO) og litium jern fosfat (LFP); mesteparten av anodematerialet bruker grafitt, tunge biler i det tunge kjøretøyet Sirkulerende levetid, litiumtitanat (LTO). NMC og NCA teknologi er at energitettheten er høyere, dominerte lett batteri markedet; energitettheten til LFP er lav, men den har dratt nytte av høyere sykluslevetid og sikkerhetsytelse, det er et ønske å bruke av tunge elektriske kjøretøy (dvs. personbiler) Kjemisk materiale.

Kjemiske materialer har stor innvirkning på batterikostnadene ved å bruke forskjellige kjemiske materialer, og prisgapet deres kan nå 20%. Batterikapasitet og størrelse. Batterikapasiteten til elektriske kjøretøy er veldig forskjellig, batterikapasiteten til tre små elektriske kjøretøy i mitt land er 18.

3 ~ 23 kWh; Europa og Nord-Amerika mellomstore bilbatterikapasitet er 23 ~ 60 kWh; store biler batterikapasitet på 75 ~ 100 kWh. Jo større batterikapasitet, jo lavere kostnad. Det er anslått at en energikostnad på 70 kW kinesisk batterienhet er 25 % lavere enn 30 kW.

Maskineringsskala. Zhang Da behandling skala for å realisere skala økonomi er en annen viktig faktor. For tiden er typisk produksjonsområde omtrent 0.

5 ~ 8 JW / år, det meste av ytelsen er omtrent 3 GW / år. I henhold til den typiske kapasiteten på 20 ~ 75 kWh, beregnes det enkle elektriske kjøretøyet, og ytelsen til et enkelt anlegg tilsvarer maskinering av 6000-400.000 batteripakker per år. I dag, Tyskland, USA, mitt land, India og andre steder er nylig bygget et parti av produksjon større batteri fabrikker, inkludert Super Factory når Tesla år når 35 GW.

Ladehastighet. Den nåværende teknologien kan lade 80 % på 40 ~ 60 minutter. Denne appellen har lagt til kompleksiteten til batteridesignet, for eksempel å redusere tykkelsen på elektroden, noe som vil øke batterikostnadene; redusere batteriets energitetthet, og dermed forkorte batteriets levetid.

En dekomponeringserklæring fra det amerikanske energidepartementet endret batteridesignet for å imøtekomme 400 kilowatt lading vil øke kostnadene for batterikostnadene. Hovedtrenden til materialrevolusjonen vil være basert på nedbrytningen av IEA, og litium-ion-batteriet vil fortsatt dominere innen tjue år, men dets kjemiske materialer vil gradvis endre seg. Før 2025, en ny generasjon litiumionbatterier som har lav kobolt, høy energitetthet og katode litium nikkel mangan kobolt (NMC) 811, etc.

vil gå inn i masseproduksjon. I grafittanoden tilsettes en liten mengde silisium, og energitettheten kan økes med 50 %, mens elektrolyttsaltet som tåler høyere spenning også vil bidra til å forbedre ytelsen. I løpet av perioden 2025 til 2030 er litiummetall en katode, grafitt/silisiumkomposittmateriale for anoden, litiumionbatteriet, kan gå inn i designfasen, og kan til og med introdusere faste elektrolytter for ytterligere å forbedre energitettheten og batterisikkerheten.

I tillegg kan litiumionteknologi erstattes av andre energitettheter og lavere teoretiske kostnader med litiumluft, litiumsvovel, etc. Utviklingsnivået til disse teknologiene er imidlertid fortsatt svært lavt, og den faktiske ytelsen er fortsatt undersøkt. Artikkelen publisert i Nature Journal av 26. juli 2018, en artikkel med tittelen "TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries" påpekte at utviklingen av litium-ion-batteriytelse og pris er sakte.

Den tette som dermed forårsaket problemet ovenfor inkluderer: i krystallstrukturen til elektrodematerialet, er mengden ladning som kan lagres raskt til å nærme seg det teoretiske maksimum; veksten i markedet er vanskelig å fortsette å bringe en stor prisreduksjon. Verre er det at elektrodematerialet, som kobolt og nikkel, er svært lite, og prisen er dyr. Hvis det ikke er noen ny endring, forventes det å være i 2030 ~ 2037 (eller tidligere), etterspørsel etter kobolt og nikkel.

Overskridende utbytte. På den annen side er nye alternative elektrodematerialer, som jern, kobber, kobber, fortsatt i et tidlig forskningsstadium. Artikkelen oppfordrer materialvitere, ingeniører og finansieringsbyråer til å øke forskningen på elektrodematerialer basert på jern, kobber og andre materialer som reserver.

Ellers vil storstilt utbygging av elektriske kjøretøy begrenses. Økonomisk økonomi里, 里 (里, 里,. Når det gjelder batteripriser, er det et batteri som er 70-35 kWh / år, batterikapasiteten er 70 ~ 80 kWh / år, og kostnaden for batterikapasiteten er 70 ~ 80 kWh, og kostnadene for 2030 kan reduseres til 100 ~ 122 amerikanske dollar / kWh, med EU ($ 1 $ 93 / kW kostnaden på 1 $ / kW) Japan ($ 92 / kW) er veldig nærme.

Gapet mellom kostnadene for elektriske kjøretøy og drivstofftog vil gradvis reduseres, men prisen på batteri og bensin overstiger kroppens størrelse. For eksempel er prisen på batteri lik $ 400 / kWh, elbiler er svært konkurransedyktige, og drivstoffbiler vil være mer økonomiske. Hvis prisen på elbilbatterier er lav, bensinen har en høy pris, og den daglige kjørelengden er høy, velg en liten elbil eller plug-in hybridbil enn mindre drivstoffbiler mer økonomiske.

For eksempel er batteriprisen $ 120 / kWh, prisen på bensin er høyere enn i dag, da vil den rene elbilen være et mer økonomisk valg uavhengig av den langsiktige kjørelengden. Hvis batteriprisen er lik $ 260 / kWh, er kjørelengden mer enn 35 000 kilometer / år, oljeprisen når $ 1,5 / liter, er et mer økonomisk valg.

For store elektriske busser, hvis batteriprisen er mindre enn 260 amerikanske dollar / kWh, er elbussen fra 4 til 50 000 kilometer / år kostnadskonkurransedyktig i regionen med høyt dieselavgiftssystem.