Viitorul este deasupra, cum schimbă viitorul bateriile litiu-ion?

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Pārnēsājamas spēkstacijas piegādātājs

În ultimele decenii, vehiculele electrice vor avea o dezvoltare pe scară largă. Conform prognozei AIE, până în 2030, garanția globală a vehiculelor electrice va crește de la 3,7 milioane în 2017 la 130 milioane, iar volumul anual de vânzări va ajunge la 2.

1,5 milioane. În acest scenariu, noua capacitate anuală a bateriei va crește de la 68 GW W11 în 2017 la 775 GW, din care 84% vor fi utilizate în mașinile ușoare.

țara mea, UE, India, SUA Cererea a reprezentat 50%, 18%, 12% și, respectiv, 7%. În ultimele două decenii, odată cu dimensiunea mare a scarei de producție, tehnologia bateriei cu litiu-ion a bateriei principale a vehiculului electric sa îmbunătățit foarte mult, prețul a scăzut brusc, astfel încât performanța costurilor vehiculelor electrice începe cu mașina cu combustibil. Factori cheie Din 1990, bateria litiu-ion a fost utilizată pe scară largă în electronice de larg consum, stocarea energiei (casnice, utilități) și industria motoarelor electrice.

Odată cu dimensiunea scării de producție, performanța sa s-a îmbunătățit foarte mult, prețul este o scădere substanțială. Viitor. Materiale chimice.

Performanța bateriei este afectată de materialele de polarizare. Materialul catodului include strâns litiu nichel mangan cobalt (NMC), litiu nichel cobalt oxid de aluminiu (NCA), litiu mangan oxid (LMO) și litiu fier fosfat (LFP); cea mai mare parte a materialului anodului folosește grafit, mașini grele în vehiculul greu. Durată de viață în circulație, titanat de litiu (LTO). Tehnologia NMC și NCA este că densitatea de energie este mai mare, a dominat piața bateriei ușoare; densitatea energetică a LFP este scăzută, dar a beneficiat de o durată de viață mai mare și de performanță de siguranță, este o dorință de utilizare de către vehicule electrice grele (adică autoturisme) Material chimic.

Materialele chimice au un impact mare asupra costurilor bateriilor, folosind diferite materiale chimice, iar diferența lor de preț poate ajunge la 20%. Capacitatea și dimensiunea bateriei. Capacitatea bateriei vehiculelor electrice este foarte diferită, capacitatea bateriei a trei vehicule electrice mici din țara mea este de 18.

3 ~ 23 kWh; Capacitatea bateriei auto de dimensiuni medii din Europa și America de Nord este de 23 ~ 60 kWh; Capacitatea bateriei mașinilor mari la 75 ~ 100 kWh. Cu cât capacitatea bateriei este mai mare, cu atât costul este mai mic. Se estimează că un cost de energie pentru unitatea de baterie de 70 kW este cu 25% mai mic decât 30 kW.

Cantar de prelucrare. Zhang Da scară de prelucrare pentru a realiza economia scară este un alt factor important. În prezent, intervalul de producție tipic este de aproximativ 0.

5 ~ 8 JW / an, cea mai mare parte a producției este de aproximativ 3 GW / an. În funcție de capacitatea tipică de 20 ~ 75 kWh, se calculează un singur vehicul electric, iar producția unei singure fabrici este echivalentă cu prelucrarea a 6000-400.000 de baterii pe an. În prezent, Germania, Statele Unite ale Americii, țara mea, India și alte locuri sunt nou construit un lot de fabrici de baterii mai mari de producție, inclusiv Super Factory atunci când anul Tesla ajunge la 35 GW.

Viteza de încărcare. Tehnologia actuală poate încărca 80% în 40 ~ 60 de minute. Acest recurs a adăugat complexitatea designului bateriei, cum ar fi reducerea grosimii electrodului, ceea ce va adăuga costurile bateriei; reduce densitatea de energie a bateriei, scurtând astfel durata de viață a bateriei.

O declarație de descompunere a Departamentului de Energie al SUA a modificat designul bateriei pentru a găzdui 400 de kilowați de încărcare va crește costul costurilor bateriei. Principala tendință a revoluției materiale se va baza pe descompunerea IEA, iar bateria litiu-ion va domina în continuare în douăzeci de ani, dar materialele sale chimice se vor schimba treptat. Înainte de 2025, o nouă generație de baterii litiu-ion care au cobalt scăzut, densitate mare de energie și catod litiu nichel mangan cobalt (NMC) 811 etc.

va intra în producția de masă. În anodul de grafit se adaugă o cantitate mică de siliciu, iar densitatea de energie poate fi crescută cu 50%, în timp ce sarea electrolitică care poate rezista la o tensiune mai mare va ajuta, de asemenea, la îmbunătățirea performanței. În perioada 2025-2030, litiu-metalul este un catod, material compozit grafit/siliciu pentru anod, bateria litiu-ion, poate intra în faza de proiectare și poate chiar introduce electroliți solizi pentru a îmbunătăți și mai mult densitatea energiei și siguranța bateriei.

În plus, tehnologia cu ioni de litiu poate fi înlocuită cu alte densități de energie și costuri teoretice mai mici cu aer litiu, sulf de litiu etc. Cu toate acestea, nivelul de dezvoltare al acestor tehnologii este încă foarte scăzut, iar performanța reală este încă testată. Articolul publicat pe Nature Journal din 26 iulie 2018, un articol intitulat „TenyearsleftToredesignlithium-Ionbatteries” a subliniat că evoluția performanței și prețul bateriilor litiu-ion este lent.

Strângerea cauzată astfel problema de mai sus include: în structura cristalină a materialului electrodului, cantitatea de sarcină care poate fi stocată este rapidă pentru a se apropia de maximul teoretic; creșterea pe piață este dificil de a continua să aducă o reducere mare de preț. Mai rău, materialul electrodului, cum ar fi cobaltul și nichelul, este foarte rar, iar prețul este scump. Dacă nu există o nouă schimbare, este de așteptat să fie în 2030 ~ 2037 (sau mai devreme), cererea de cobalt și nichel.

Depășirea randamentului. Pe de altă parte, noile materiale alternative pentru electrozi, cum ar fi fierul, cuprul, cuprul, se află încă într-un stadiu incipient de cercetare. Articolul solicită oamenilor de știință din materiale, inginerilor și agențiilor de finanțare să intensifice cercetările asupra materialelor electrozilor pe bază de fier, cupru și alte materiale, cum ar fi rezervele.

În caz contrar, dezvoltarea pe scară largă a vehiculelor electrice va fi restricționată. Economic 掂 掂 影响 因 紧 因 因 因 因 因: 因::: 程: 程: 里 行 里 里 里 里 里 (稌 (里, 錌 (里, 錌里, 里 (里, 里,. În ceea ce privește prețul bateriei, există o baterie care este de 70-35 kWh / an, capacitatea bateriei este de 70 ~ 80 kWh / an, iar costul capacității bateriei este de 70 ~ 80 kWh, iar costul anului 2030 poate fi redus la 100 ~ 122 dolari SUA / kWh, cu UE (93 $ / kW) costă țara mea (93 $ / kW) și 16 dolari / kWh, Japonia. (92 USD / kW) este foarte aproape.

Diferența dintre costul vehiculelor electrice și al trenurilor cu combustibil va scădea treptat, dar prețul bateriei și al benzinei depășește dimensiunea caroseriei. De exemplu, prețul bateriei este egal cu 400 USD / kWh, mașinile electrice sunt foarte competitive, iar vehiculele cu combustibil vor fi mai economice. Dacă prețul bateriilor de mașini electrice este scăzut, benzina are un preț mare, iar kilometrajul zilnic este mare, alegeți o mașină electrică mică sau o mașină hibrid plug-in decât mașinile mici cu combustibil mai economice.

De exemplu, prețul bateriei este de 120 USD / kWh, prețul benzinei este mai mare decât astăzi, atunci mașina electrică pură va fi o alegere mai economică, indiferent de kilometrajul pe termen lung. Dacă prețul bateriei este egal cu 260 USD / kWh, kilometrajul este mai mare de 35.000 de kilometri / an, prețul petrolului ajunge la 1,5 USD / litru, este o alegere mai economică.

Pentru autobuzele electrice mari, dacă prețul bateriei este mai mic de 260 de dolari SUA/kWh, autobuzul electric de la 4 la 50.000 de kilometri/an este competitiv în ceea ce privește costurile în regiunea cu sistem de taxare pe motorină ridicat.